Temperatures.ru Дискуссионный форум temperatures.ru
все о датчиках температуры - первый универсальный русскоязычный портал
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО СПЕКТРУ ИЗЛУЧЕНИЯ
На страницу 1, 2  След.
 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Дискуссионный форум temperatures.ru -> Измерения температуры в промышленности и науке – радиационные термометры
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Вт Мар 31, 2009 7:09 pm    Заголовок сообщения: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО СПЕКТРУ ИЗЛУЧЕНИЯ Ответить с цитатой

24.03.2009 более чем часовой доклад А.Н. Магунова был посвящён сравнительно узкой теме, а именно, об определении температуры по спектру теплового излучения в предположении, что излучательная способность не зависит от длины волны («серая» модель). Экспериментальные данные, полученные автором и его сотрудниками (2048 точек за субсекундный интервал времени) обрабатывались по соотношению (2) (см. статью на сайте http://www.temperatures.ru/pdf/Magunov1.pdf ). Это соотношение, фактически, представляет собой известную формулу Вина для обратных температур почленно поделённую на длину волны излучения. В качестве независимой переменной использовалась обратная длина волны. Этот подход (как и другие, основанные на «серой» модели) связан со значительными методическими погрешностями, которые в спектральном интервале от 0,4 до 1 мкм при температурах 2400-2600 К для ряда материалов превышают десятки и сто градусов. Вместе с тем, в мире и в России, в частности, разработаны методы, которые позволяют путём перебора параметрических моделей учитывать зависимость излучательной способности от длины волны излучения. Ни одна работа этого плана не была упомянута. По-видимому, этим методам следует посвятить отдельный семинар. Вместе с тем, докладчик продемонстрировал широкие возможности, которые открываются для реализации методов бесконтактного определения температуры, при использовании современных спектральных приборов.
Следует отметить, что организация семинара была проведена с помощью Интернета. В будущем желательно проводить семинары и конференции также и по Интернету.

Русин С.П. (ОИВТ РАН)
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Александр Магунов



Зарегистрирован: 23.03.2008
Сообщения: 91

СообщениеДобавлено: Ср Апр 01, 2009 1:11 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Сергей Петрович, Ваши утверждения содержат методические погрешности.
1). Тема не узкая, она охватывает множество светящихся объектов, температуру которых ранее не умели измерять. Цветовая пирометрия является частным случаем, но измерение цветовой температуры на двух длинах волн похоже на работу слепого – он никогда не видит спектра и не знает, хорошо или плохо выбрал длины волн для измерения температуры каждого нового объекта. Сейчас мы можем ставить два спектрометра с разными диапазонами и видим весь непрерывный спектр от 200 до 1000 нм с разрешением 0.2-0.5 нм. Со временем будем видеть до 1700 нм.
Узость или широта применения определяются количеством разнородных объектов, температуру которых можно измерить. Если цветовая пирометрия применима в основном в металлургии – это узкая тема, практически завершенная. Если спектральная пирометрия позволила уже исследовать сотни разнородных объектов (плазма, пламя, взрывы, кристаллы, стекла, наночастицы и т.д.), и число статей здесь растет по экспоненте - это широкая тема.

2). Никакое предположение о независимости излучательной способности от длины волны не принимается нами заранее – этот факт наблюдается экспериментально примерно в сотне работ для разных объектов. Проверка подобия спектров – зарегистрированного и планковского – проводится в каждом эксперименте, поскольку спектрометр позволяет быстро (за 1-3 мс) регистрировать широкий спектр излучения, а обработка спектра и его сравнение с планковским проводится менее чем за 10 мс. Если подобие спектров отсутствует, нужен другой метод. Но именно спектральная пирометрия показывает, что серые тела реально существуют, и в наших статьях приведены многочисленные спектры, которые каждый может оцифровать и обработать самостоятельно, чтобы убедиться в этом.
Мое основное утверждение состоит в том, что любой объект является серым излучателем в каких-то спектральных интервалах. Чтобы найти эти интервалы и определить температуру излучателя, надо регистрировать широкий спектр излучения, а не две точки из спектра.

3). Для каких материалов и почему ошибки спектральной пирометрии превышают сотни градусов? Каким независимым методом термометрии Вы это проверяли? Я знаю, что не проверяли, а про погрешности при определении температур плавления как раз я Вам и рассказал. Но где получены такие погрешности? – в алмазных наковальнях! Попробуйте там что-то вообще измерить, если размер сжатого образца менее 0.1 мм, и на него светят два или три лазера и рентген.

4). Погрешности яркостной и цветовой пирометрии для ряда материалов удалось зажать в узких диапазонах благодаря по крайней мере полувековой работе тысяч исследователей, и этот путь отражен в десятках тысяч статей. Но для большинства новых технологий и множества новых материалов ненадежны и яркостная, и цветовая пирометрия. Они, скорее всего, останутся при тех объектах, для которых были разработаны – при больших печах, дымоходах, домнах и паровозах.
Когда число статей по спектральной пирометрии достигнет тысячи, точность и в алмазных наковальнях будет намного выше, чем сейчас. Точность – дело наживное.

5). По различным моделям, описывающим спектральную излучательную способность, рост числа публикаций давно прекратился, новых идей там нет. До сих пор несколько групп ведут вялую работу в этом направлении – за 20 лет в мире вышло около 20 статей. Там все пишется правильно, но это никому, кроме самих авторов, не нужно.
Всеми этими группами признаются безоговорочно только работы Д.Я.Света 60-х и 70-х годов, а друг на друга эти группы почти не ссылаются, поскольку придумать универсальную модель для описания излучательной способности никому не удалось за 40 лет. Сейчас это направление не является ни ведущим, ни перспективным, там нет новых результатов в предметных областях. Ни одного обзора за 20 лет не появилось, а это значит, что тема – не hot topic, спрос на нее отсутствует.
Метод, в котором излучательная способность объекта и его температура определяются в рамках одной измерительно-вычислительной процедуры, хорош для термометрии изученного материала. Усилия энтузиастов ушли на определение излучательной способности, и температура реальных объектов там уже давно никого не интересует. Ведь и в Ваших статьях отсутствуют примеры измерения температур с помощью развиваемого Вами подхода. Кстати, я оказался единственным (согласно базе данных Web of Science), кто ссылался на Вашу статью 2001 года.

6). Семинар по параметрическим моделям провести можно, но проблема в том, что почти никто не собирается использовать их в своей работе, как показала практика предыдущих десятилетий. Модели интересуют тех, кто занимается моделями. Мне кажется, для возникновения общего интереса и проведения семинара нужны новые результаты в предметных областях – например, измерение температур полупроводниковых гетероструктур в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии, или полупроводниковых монокристаллов при лазерном и электронно-лучевом отжиге (и т.д.). При отсутствии таких результатов направление работает только на себя, ничего никому не давая.
В Вашем институте есть полдюжины CCD-спектрометров и много светящихся объектов. Почему бы не получить новые результаты, которые можно обсуждать?

7). Ошибаться при проведении измерений – свойственно каждому. Но это преодолимо общими усилиями, для этого и существует коллективный научный разум. А вот не участвовать в разработке перспективного направления – непоправимая ошибка.
С уважением,
А.Магунов
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Чт Апр 02, 2009 5:43 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Александр Магунов писал(а):
Сергей Петрович, Ваши утверждения содержат методические погрешности.
1). Тема не узкая, она охватывает множество светящихся объектов, температуру которых ранее не умели измерять. Цветовая пирометрия является частным случаем, но измерение цветовой температуры на двух длинах волн похоже на работу слепого – он никогда не видит спектра и не знает, хорошо или плохо выбрал длины волн для измерения температуры каждого нового объекта. Сейчас мы можем ставить два спектрометра с разными диапазонами и видим весь непрерывный спектр от 200 до 1000 нм с разрешением 0.2-0.5 нм. Со временем будем видеть до 1700 нм.
Узость или широта применения определяются количеством разнородных объектов, температуру которых можно измерить. Если цветовая пирометрия применима в основном в металлургии – это узкая тема, практически завершенная. Если спектральная пирометрия позволила уже исследовать сотни разнородных объектов (плазма, пламя, взрывы, кристаллы, стекла, наночастицы и т.д.), и число статей здесь растет по экспоненте - это широкая тема.

2). Никакое предположение о независимости излучательной способности от длины волны не принимается нами заранее – этот факт наблюдается экспериментально примерно в сотне работ для разных объектов. Проверка подобия спектров – зарегистрированного и планковского – проводится в каждом эксперименте, поскольку спектрометр позволяет быстро (за 1-3 мс) регистрировать широкий спектр излучения, а обработка спектра и его сравнение с планковским проводится менее чем за 10 мс. Если подобие спектров отсутствует, нужен другой метод. Но именно спектральная пирометрия показывает, что серые тела реально существуют, и в наших статьях приведены многочисленные спектры, которые каждый может оцифровать и обработать самостоятельно, чтобы убедиться в этом.
Мое основное утверждение состоит в том, что любой объект является серым излучателем в каких-то спектральных интервалах. Чтобы найти эти интервалы и определить температуру излучателя, надо регистрировать широкий спектр излучения, а не две точки из спектра.

3). Для каких материалов и почему ошибки спектральной пирометрии превышают сотни градусов? Каким независимым методом термометрии Вы это проверяли? Я знаю, что не проверяли, а про погрешности при определении температур плавления как раз я Вам и рассказал. Но где получены такие погрешности? – в алмазных наковальнях! Попробуйте там что-то вообще измерить, если размер сжатого образца менее 0.1 мм, и на него светят два или три лазера и рентген.

4). Погрешности яркостной и цветовой пирометрии для ряда материалов удалось зажать в узких диапазонах благодаря по крайней мере полувековой работе тысяч исследователей, и этот путь отражен в десятках тысяч статей. Но для большинства новых технологий и множества новых материалов ненадежны и яркостная, и цветовая пирометрия. Они, скорее всего, останутся при тех объектах, для которых были разработаны – при больших печах, дымоходах, домнах и паровозах.
Когда число статей по спектральной пирометрии достигнет тысячи, точность и в алмазных наковальнях будет намного выше, чем сейчас. Точность – дело наживное.

5). По различным моделям, описывающим спектральную излучательную способность, рост числа публикаций давно прекратился, новых идей там нет. До сих пор несколько групп ведут вялую работу в этом направлении – за 20 лет в мире вышло около 20 статей. Там все пишется правильно, но это никому, кроме самих авторов, не нужно.
Всеми этими группами признаются безоговорочно только работы Д.Я.Света 60-х и 70-х годов, а друг на друга эти группы почти не ссылаются, поскольку придумать универсальную модель для описания излучательной способности никому не удалось за 40 лет. Сейчас это направление не является ни ведущим, ни перспективным, там нет новых результатов в предметных областях. Ни одного обзора за 20 лет не появилось, а это значит, что тема – не hot topic, спрос на нее отсутствует.
Метод, в котором излучательная способность объекта и его температура определяются в рамках одной измерительно-вычислительной процедуры, хорош для термометрии изученного материала. Усилия энтузиастов ушли на определение излучательной способности, и температура реальных объектов там уже давно никого не интересует. Ведь и в Ваших статьях отсутствуют примеры измерения температур с помощью развиваемого Вами подхода. Кстати, я оказался единственным (согласно базе данных Web of Science), кто ссылался на Вашу статью 2001 года.

6). Семинар по параметрическим моделям провести можно, но проблема в том, что почти никто не собирается использовать их в своей работе, как показала практика предыдущих десятилетий. Модели интересуют тех, кто занимается моделями. Мне кажется, для возникновения общего интереса и проведения семинара нужны новые результаты в предметных областях – например, измерение температур полупроводниковых гетероструктур в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии, или полупроводниковых монокристаллов при лазерном и электронно-лучевом отжиге (и т.д.). При отсутствии таких результатов направление работает только на себя, ничего никому не давая.
В Вашем институте есть полдюжины CCD-спектрометров и много светящихся объектов. Почему бы не получить новые результаты, которые можно обсуждать?

7). Ошибаться при проведении измерений – свойственно каждому. Но это преодолимо общими усилиями, для этого и существует коллективный научный разум. А вот не участвовать в разработке перспективного направления – непоправимая ошибка.
С уважением,
А.Магунов




Александр Николаевич! Очень хорошо, что Вы откликнулись. Это один из способов прояснить обсуждаемый предмет. В вышеупомянутой статье Вы пишете: «Наклон прямой определяется температурой» и далее «… можно определить температуру объекта без привлечения гипотез о величине коэффициента излучения».
Это не так.
1. Для реальных материалов наклон прямой определяется не только температурой, а также зависимостью излучательной способности объекта от длины волны. Кстати, если логарифмическая зависимость излучательной способности от обратной величины длины волны прямолинейна, получаем совершенно точную зависимость экспериментальных данных от обратной величины длины волны, хотя сама излучательная способность от длины волны зависит совсем не «по-серому», а экспоненциально.
2. В данной статье Вы, как раз, привлекаете гипотезу о независимости излучательной способности от длины волны («серую» модель). Гипотезу о величине излучательной способности, как мне известно, пока ещё никто не использовал.
О способе определения методической погрешности «серой» модели. Этот способ очень прост и может быть проведён каждым. Для этого необходимы экспериментальные данные зависимости излучательной способности от длины волны при известной температуре, опубликованные в справочниках. Затем, производится элементарная компьютерная обработка этих данных по формуле (2), например, с помощью MatLab’а. Если использовать данные для тантала при температуре T=2400 K в спектральном диапазоне от 0,4 до 1 мкм, взятые из справочника «Излучательные свойства твёрдых тел» (справочник под ред. А.Е. Шейндлина. М.: «Энергия», 1974. С. 237), то полученная температура будет отличаться от заданной больше, чем на сто градусов. При этом число разбиений спектрального интервала было 2500 или 5000. Следует отметить, что, на графике, «на глаз», в координатах экспериментальные данные - обратная длина волны, экспериментальная зависимость для тантала будет смотреться, почти, как идеальная прямая.
Александр Николаевич! Почему Вы не полностью публикуете результаты обработки методом наименьших квадратов линейной экспериментальной зависимости? Ведь наряду с температурой Вы, фактически, получаете и излучательную способность «серой» модели.
Если хотите, чтобы Ваши экспериментальные данные использовались другими, то наряду с температурой публикуйте данные по распределению интенсивностей, полученных экспериментально, делённые на интенсивность «чёрного» излучения при этой температуре. Заодно и проверите – насколько объект «сер».
О публикациях. В журналах Infrared Physics & Technology и Int. Journal of Thermophysics за последние два года есть публикации по определению температуры по спектру теплового излучения.
К сожалению, «субсекундные» спектральные приборы ещё не стали рабочим инструментом в экспериментальных исследованиях. Вместе с тем, применение их особенно важно при исследовании высокотемпературных быстропротекающих процессов. «Серое» приближение – это только начало.
С уважением
Русин С.П.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Александр Магунов



Зарегистрирован: 23.03.2008
Сообщения: 91

СообщениеДобавлено: Пт Апр 10, 2009 11:31 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Сергей Петрович, добрый вечер.
1). Наклон прямой в большей степени определяется неоднородностью температуры по площади визирования и по лучу зрения. Например, в экспериментах с лазерным нагревом поверхности градиенты температуры по радиусу лазерного пучка могут достигать 100 К/мкм (или 100 000 К/мм). Большинство объектов, с которыми мы имеем дело, еще и полупрозрачны. Как Вы предлагаете разделять влияние двух причин: а) спектральной зависимости коэффициента излучения; б) наложения спектров от участков с разной температурой?
Поскольку Вы решаете задачу об излучении гипотетического термостатированного тела, у Вас неоднородность температуры никогда не появлялась. А у меня всегда именно такие объекты – плазма, пламя, нагретые в плазме твердые тела и т.д. Здесь влияние температурной неоднородности проявляется в том, что вычисляемая по спектру температура примерно на 10% ниже максимальной (в пределах области визирования), но существенно выше среднеарифметической.

2). Если способ “очень прост и может быть проведен каждым”, то почему надо предлагать его проведение другим? Мне это направление неинтересно – там множество народа работает уже много лет. Какой же смысл снова заниматься тем, чем другие занимаются уже 50 лет? Это задача разработчика - довести метод до такого уровня, чтобы после него уже ничего никому переделывать не пришлось. В частности, зачем мне тантал? Такую работу можно делать только по гранту, а вовсе не из познавательного интереса.
На семинаре в ИОФАНе в 2005 г. (Вы там были и выступали с опровержением метода) после моего доклада сотрудник вашего института сказал, что теперь мы за полгода сможет заново перемерить излучательную способность всех материалов. Но это тематика как раз вашего института, а не ИОФАНа, и это не область моих интересов, поэтому я тогда же сказал, что этим мы заниматься не будем.
Мне интереснее, например, измерить температуру в ионных треках в твердом теле – там за 40 лет сделано множество расчетов, но нет экспериментальных данных. Вот это и есть моя область - измерение температуры в условиях, где ранее никто ее не измерял. Излучательная способность трека диаметром 5 нм и длиной 10 мкм никому не известна. Но она и не нужна.

Желаю каждому заниматься в той области, которая ему интересна. В противном случае, чем наука отличается от уборки территории? Особенно сейчас, когда выгоднее убирать территорию.
С уважением,
А.Магунов
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Сб Апр 11, 2009 6:25 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Александр Магунов писал(а):
Сергей Петрович, добрый вечер.
1). Наклон прямой в большей степени определяется неоднородностью температуры по площади визирования и по лучу зрения. Например, в экспериментах с лазерным нагревом поверхности градиенты температуры по радиусу лазерного пучка могут достигать 100 К/мкм (или 100 000 К/мм). Большинство объектов, с которыми мы имеем дело, еще и полупрозрачны. Как Вы предлагаете разделять влияние двух причин: а) спектральной зависимости коэффициента излучения; б) наложения спектров от участков с разной температурой?
Поскольку Вы решаете задачу об излучении гипотетического термостатированного тела, у Вас неоднородность температуры никогда не появлялась. А у меня всегда именно такие объекты – плазма, пламя, нагретые в плазме твердые тела и т.д. Здесь влияние температурной неоднородности проявляется в том, что вычисляемая по спектру температура примерно на 10% ниже максимальной (в пределах области визирования), но существенно выше среднеарифметической.

2). Если способ “очень прост и может быть проведен каждым”, то почему надо предлагать его проведение другим? Мне это направление неинтересно – там множество народа работает уже много лет. Какой же смысл снова заниматься тем, чем другие занимаются уже 50 лет? Это задача разработчика - довести метод до такого уровня, чтобы после него уже ничего никому переделывать не пришлось. В частности, зачем мне тантал? Такую работу можно делать только по гранту, а вовсе не из познавательного интереса.
На семинаре в ИОФАНе в 2005 г. (Вы там были и выступали с опровержением метода) после моего доклада сотрудник вашего института сказал, что теперь мы за полгода сможет заново перемерить излучательную способность всех материалов. Но это тематика как раз вашего института, а не ИОФАНа, и это не область моих интересов, поэтому я тогда же сказал, что этим мы заниматься не будем.
Мне интереснее, например, измерить температуру в ионных треках в твердом теле – там за 40 лет сделано множество расчетов, но нет экспериментальных данных. Вот это и есть моя область - измерение температуры в условиях, где ранее никто ее не измерял. Излучательная способность трека диаметром 5 нм и длиной 10 мкм никому не известна. Но она и не нужна.

Желаю каждому заниматься в той области, которая ему интересна. В противном случае, чем наука отличается от уборки территории? Особенно сейчас, когда выгоднее убирать территорию.
С уважением,
А.Магунов


Александр Николаевич! Ещё раз по существу предложенного Вами подхода. Основное предположение: излучательная способность (у Вас это «коэффициент излучения») в исследуемом спектральном диапазоне не зависит от длины волны. Это «серое» приближение. Оно приводит, разумеется, к существенным методическим погрешностям, тем большим, чем выше температура объекта и чем он «селективнее». Поэтому в мире и исследуют зависимости излучательной способности от длины волны для различных материалов и соответствующие данные публикуют в справочниках. И здесь дело вовсе не в тантале.
Вместе с тем, измерительная система, которая используется Вами и сотрудниками, позволяет регистрировать спектр теплового излучения в широком спектральном диапазоне. Здесь главное – это тщательная регистрация спектра излучения, а уж, как извлечь из этих данных ту или иную информацию (в том числе и температуру объекта) – это вторично. Примеры: астрономические наблюдения, наблюдения Земли из космоса с помощью спутников.
Александр Николаевич! Почему излучательная способность объекта, в исследуемом спектральном диапазоне, обязательно должна быть постоянной величиной?
Надеюсь, что в будущем Вы и сотрудники будут использовать более реалистические модели.
С уважением
Русин С.П.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Сб Апр 11, 2009 7:39 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Александр Николаевич! Ещё раз по существу предложенного Вами подхода. Основное предположение: излучательная способность (у Вас это «коэффициент излучения») в исследуемом спектральном диапазоне не зависит от длины волны. Это «серое» приближение. Оно приводит, разумеется, к существенным методическим погрешностям, тем большим, чем выше температура объекта и чем он «селективнее». Поэтому в мире и исследуют зависимости излучательной способности от длины волны для различных материалов и соответствующие данные публикуют в справочниках. И здесь дело вовсе не в тантале.
Вместе с тем, измерительная система, которая используется Вами и сотрудниками, позволяет регистрировать спектр теплового излучения в широком спектральном диапазоне. Здесь главное – это тщательная регистрация спектра излучения, а уж, как извлечь из этих данных ту или иную информацию (в том числе и температуру объекта) – это вторично. Примеры: астрономические наблюдения, наблюдения Земли из космоса с помощью спутников.
Александр Николаевич! Почему излучательная способность объекта, в исследуемом спектральном диапазоне, обязательно должна быть постоянной величиной?
Надеюсь, что в будущем Вы и сотрудники будут использовать более реалистические модели.
С уважением
Русин С.П.[/quote]
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Александр Магунов



Зарегистрирован: 23.03.2008
Сообщения: 91

СообщениеДобавлено: Пн Апр 13, 2009 12:36 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Сергей Петрович, то, что об исследованиях в мире знаете Вы, знаю и я. Поэтому представлять, будто наука состоит из Ваших сторонников, занятых измерением излучательной способности, неправильно. Недостаточно снова и снова повторять всем известное, надо еще вникнуть в предмет.

Давайте поднимем обсуждение на уровень статей и обзоров. Я этой зимой отправил в журнал большой обзор по спектральной пирометрии, там больше ста ссылок. Он выйдет к сентябрю. На днях отправлю статью о влиянии температурной неоднородности на результат измерения.

Может быть, и Вам стоит написать журнальный обзор, чтобы можно было изучить Вашу последовательно изложенную позицию, обоснованную примерами измерений? Пока что мне кажется, что и Ваша, и другие сходные модели хорошо выглядят только вдали от эксперимента, но не работает в реальных условиях. Когда я предложил Вам – давайте, измерим двумя методами температуру в катодном пятне вакуумной дуги – Вы промолчали, и все, кто был на семинаре, это заметили.

Надеюсь когда-нибудь прочитать обзор по трех-пяти-шести-волновой пирометрии с учетом спектральной зависимости излучательной способности.
С уважением,
А.Магунов
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Вт Апр 14, 2009 11:55 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Александр Николаевич! Как известно, научная истина определяется не числом статей и обзоров. Моя ссылка на справочники не преследовала цель увеличения числа сторонников. Отнюдь. Большинство материалов и веществ излучают «селективно». И это в мире подтверждается экспериментальным путём и отражено в соответствующих справочниках.
Экспериментальные данные по спектру излучения материалов и веществ представляют значительный научный интерес, особенно для высокотемпературных быстропротекающих процессов. В связи с этим, по моему мнению, важно выполнение следующих условий:
1. Целесообразно зарегистрированный спектр представлять в виде спектрального распределения яркостных температур (brightness or radiation temperatures) или в виде спектрального распределения интенсивностей. Это традиционный способ, используемый в мире.
2. Указывается параметрическая модель, в соответствии с которой производилась обработка экспериментальных данных, используемые методы обработки, величины параметров и их точность.

Методы квазиреального вычислительного эксперимента являются полезным инструментом. С помощью этих методов, при минимальных затратах, можно оценить целесообразность применения тех или иных моделей (в том числе «серого» приближения). Разумеется, эти методы наиболее эффективны при сочетании с реальным экспериментом.
Я думаю, что «серая» тематика исчерпана. Кто хотел услышать - тот услышал.
Регистрация спектров теплового излучения материалов и веществ начинает входить в практику экспериментальных исследований. И это самый отрадный факт.
С уважением
Русин С.П.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Пт Май 15, 2009 12:36 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

При бесконтактном определении температур ниже 400 градусов Кельвина требования к точности знания величины излучательной способности места визирования могут быть значительно снижены, т.к. при этих температурах доля члена с обратной истинной температурой в формуле Вина (в её логарифмическом представлении) возрастает. В ряде случаев удовлетворительную точность (порядка градусов) может дать и «серое» приближение. Правда, максимум излучения объекта уже лежит в инфракрасной области спектра (примерно 2897,8/400=7,24 мкм). При этом температуру движущихся объектов (см., например, статью «Температура в жизни насекомых» на данном сайте) целесообразно определять дистанционно методами пирометрии излучения. При необходимости, измерения могут быть проведены на значительных расстояниях от объекта путём использования оптического тракта. Например, в виде систем призм полного внутреннего отражения, зеркал, а также световодов, оптических кабелей. Кстати, при индукционном нагреве оптический тракт позволяет проводить измерения температуры на безопасном расстоянии от объекта (в данном случае для прибора, к вопросу Олега, см. данный сайт).
Русин С.П.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Сб Янв 30, 2010 10:16 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Закончился 2009 год. Опубликованы обзоры, прямо относящиеся к теме дискуссии:
А.Н. Магунов. Спектральная пирометрия // Приборы и техника эксперимента. 2009. №4. С. 5-28 (есть на данном сайте);
В. Я. Чеховской, В. Э. Пелецкий. Проблемы измерения температуры проводников, нагреваемых импульсом электрического тока // Теплофизика высоких температур. 2009. Том 47. №3. С. 371-378.
Но, самое главное, ещё 2008 году были опубликованы две обзорные статьи Д.Я. Света, которые не упомянуты ни в одном из обзоров:
Свет Д.Я. Оптическая пирометрия теплового излучения: проблемы и пути решения // Приборы. 2008. №10. С. 9-11.
Свет Д.Я. Радиационные измерения истинной температуры нечёрных тел // Приборы. 2008. №10. С. 27-30.
В двух последних статьях, значительное место уделено анализу методов учёта зависимости излучательной способности от длины волны теплового излучения. К сожалению, об этих статьях я узнал совсем недавно – во время беседы с автором, Дарием Яковлевичем Светом.
В конце сентября 2009 г. появилась информация о том, что на Луне температура может достигать минус 240 °С, причём, измерения проводились бесконтактно, с искусственного спутника (более подробно см. данный сайт). Вот ещё одна область применения бесконтактных методов измерения истинных температур.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Вс Янв 31, 2010 1:01 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Уважаемый Павел Георгиевич Леонов!
Благодарю за интерес к теме дискуссии. Действительно, параметрическая модель излучательной способности должна содержать максимум 3-4 параметра. Можно «протащить» модель из трёх четырёх параметров по всему спектру излучения. Этот способ рассматривается Д.Я. Светом в статье в журнале «Приборы», №10,2008. Советую посмотреть.
С наилучшими пожеланиями
Русин С.П.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Моисеева
Site Admin


Зарегистрирован: 13.09.2007
Сообщения: 278
Откуда: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

СообщениеДобавлено: Вт Фев 02, 2010 10:25 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Сергей Петрович,
Спасибо за сообщение об опубликованных статьях по оптической пирометрии и излучательной способности. Я занесла статьи в раздел "Публикации", но к сожалению без возможности скачивания. Возможно ли достать эл. версии статей? Конечно с согласия авторов.
С уважением,
Моисеева Н.П.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Александр Магунов



Зарегистрирован: 23.03.2008
Сообщения: 91

СообщениеДобавлено: Ср Авг 04, 2010 1:59 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Пользуясь жаркой погодой, посылаю ответную депешу.
I. Сергей Петрович, Вы пишете: “Если хотите, чтобы Ваши экспериментальные данные использовались другими, то наряду с температурой публикуйте данные по распределению интенсивностей, полученных экспериментально, делённые на интенсивность «чёрного» излучения при этой температуре. Заодно и проверите – насколько объект «сер»”.
Я отвечаю:
а) “Если хотите, чтобы Ваши данные… и т.д.”. Мне никогда не мешает любое представление данных в любой статье. Если только приведены размерности и цифры по осям, все можно сделать самостоятельно, исходя из собственной задачи.
б) “публикуйте данные по распределению интенсивностей”. Где у меня не опубликовано распределение интенсивностей? Ссылку, пожалуйста.
в) “делённые на интенсивность «чёрного» излучения при этой температуре”. Когда спектр излучения объекта отличается от серого, то по разным спектральным интервалам вычисляются разные температуры, и отличаться они могут в 1.5-2 раза. Какую их них Вы считаете “этой температурой”?
г) “удовлетворительную точность (порядка градусов) может дать и «серое» приближение”. Для кого – удовлетворительную? Точность порядка градуса при термометрии любых объектов в любых условиях выдумана потому, что под рукой у выдумщиков ни разу не было второго, независимого, метода измерения. В исследованиях и новых технологиях часто бывает, что хорошей является точность в сотни градусов. Нередко в первых экспериментах крайние значения доверительного интервала отличаются в 10 раз (это называется измерением по порядку величины). При термометрии новых объектов (напр., плазмы или вещества, сжатого ударной волной) бывали ошибки в 5 -100 раз.
А о каких объектах говорите Вы? Попробуйте измерить температуру в катодном пятне вакуумной дуги с точностью “порядка градусов”. Потребуются действительная, а не чернильная, оценка точности, и точность окажется совсем иной, чем представляется на бумаге. О том, что касается точности измерений температуры реальных объектов, не надо слушать метрологов – они в этом мало понимают. Например, книга Куинна не содержит никакого опыта реальных измерений – лишь искусственные объекты в искусственных условиях. Не уподобляйтесь Куинну, когда речь идет о настоящих объектах, а не о модели черного тела.

II. Что такое обзор.
Сергей Петрович, из Вашего комментария: “ещё 2008 году были опубликованы две обзорные статьи, которые не упомянуты ни в одном из обзоров”. Обзорная статья и обзор – здесь, видимо, одно и то же. Но что же такое - обзор?

А). К обзорам относят работы, имеющие по крайней мере один из трех формальных признаков:

1. Это публикация в сериях (их в мире более 200) с названиями типа:
- Advances in … (сюда входят отечественные журналы УФН, Успехи химии);
- Progress in…;
- Annual Reviews of… и т.д.

2. Это статья (в любом журнале или сборнике), в которой число ссылок превышает 40. Например (только вчера считал):
- УФН - среднее число ссылок составляет 112 (статистика по 21 статье);
- Nature (Review Article) - 89 (по 26 статьям).
- “Труды ФИАН” - среднее число ссылок 62 (по 38 статьям);

3. Это статья, в названии которой указано, что это обзор (характерно для отечественных журналов, издаваемых РАН - Микроэлектроника, Приборы и техника эксперимента, Теплофизика высоких температур, Физика горения и взрыва, Физика плазмы, Физика и техника полупроводников, Физика твердого тела и др., а также для ряда западных журналов).

Б). Кроме формальных, обзор имеет содержательные признаки.

1. Обзор отражает современное состояние объекта и предмета исследования. Это означает, что в нем рассмотрена литература последних лет, а не 20, 30 или 50-летней давности (факты и представления той литературы давно получили статус общеизвестных и уже отражены в обзорах, монографиях и учебниках).
Поэтому, например, статью, где 50-70% ссылок дается на литературу более чем 20-летней давности, не относят к обзорам (это, скорее, жанр мемуаров). Статью, где 25-50% ссылок дается на книги, тоже нельзя считать обзором (это, в лучшем случае, учебное пособие).

2. В обзоре обобщены не только личные результаты, но все наиболее существенные идеи и результаты, полученные в мире. Статья, где половина ссылок дается на публикации своей лаборатории, не дает правильного представления обо всех результатах и участниках исследований. Такой “обзор” в журнале с настоящим рецензированием появиться не может.

3. Автор обзора при обобщении результатов видит достижения, проблемы и перспективы, которые не отражены в цитируемых статьях. Из сопоставления результатов оригинальных работ автор извлекает новую информацию, которой в исходных статьях не было, и ставит новые задачи. Если же в обзоре не содержится ничего нового и дополнительного по сравнению с цитированными статьями – это не аналитический обзор, а студенческий реферат.

Вывод.
Чтобы нам выработать общий взгляд на то, что такое обзор и что такое не обзор, хорошо было бы, если бы Вы написали обзор по многоволновой пирометрии. Может быть, ссылок на статьи там наберется поболе, чем 40. Успех этого направления мог бы дать методу пирометрии завершение и действительно закрыть тему. Книга Д.Я.Света написана 30 лет назад. Неужели с начала 80-х в том направлении ничего не произошло? Хоть Вы и сочинили, что “Как известно, научная истина определяется не числом статей и обзоров”, но это опять поэзия, а не факт. Мы с Вами препираемся гораздо дольше (кажется, с 2005 г.), за это время можно не только обзор, но и книгу написать.
С уважением,
А.М.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Пн Дек 23, 2013 2:59 pm    Заголовок сообщения: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО СПЕКТРУ ИЗЛУЧЕНИЯ Ответить с цитатой

Прошедший этап дискуссии, по-моему мнению, показал, что подход, предложенный А.Н.Могуновым, справедлив для материалов, которые в весьма широком спектральном диапазоне излучают как серые тела. Утверждение А.Н. Могунова, что при высоких температурах большинство непрозрачных материалов излучают как серые тела (излучательная способность не зависит от длины волны излучения) противоречит экспериментальным данным, опубликованным как в отечественной, так и в зарубежной справочной литературе. Вместе с тем, в настоящее время, термодинамическую (истинную) температуру объектов, находящихся на значительном расстоянии от измерительного прибора, определяют и даже весьма точно. Так с помощью спутниковых измерений температура полюса холода в Антарктиде определена с неопределённостью в десятые доли градуса (согласится или нет с этими данными научное сообщество это ещё вопрос). Сделаны попытки дистанционного определения температуры поверхности Луны и ряда других космических объектов. Это то, что сообщается прессой для широкой аудитории. Даже из этих отрывочных данных следует, что методы бесконтактной термометрии совершенствуются и используются. В связи с этим, дискуссию об определении термодинамической (истинной) температуры материалов по спектру излучения, я думаю, полезно продолжить.
В октябре 2013 года на острове Мадейра прошёл симпозиум TEMPMEKO 2013. Были участники из России. Почему бы им не поделиться своими впечатлениями о симпозиуме с читателями сайта?
В Санкт-Петербурге 10-12 сентября 2014 года во ВНИИМе (сайт ВНИИМа) будет проходить Международная конференция «Advanced Mathematical and Computational Tools in Metrology and Testing»(AMCTM 2014). Наверно об определении температуры там также будет идти речь.

Русин С.П. (ОИВТ РАН)
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Русин



Зарегистрирован: 31.03.2009
Сообщения: 16
Откуда: ОИВТ РАН

СообщениеДобавлено: Пт Янв 23, 2015 8:20 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

В статье А.В. Фрунзе «Развитие методологии пирометрии» ("Научное обозрение", №11, 2014, с.78-82, статья опубликована также на данном сайте) утверждается, что в произведении спектральной излучательной способности при термодинамической температуре Т на интенсивность излучения абсолютно чёрного тела (АЧТ) при той же длине волны и температуре (так записывается интенсивность (яркость) собственного излучения непрозрачного свободно излучающего объекта) это «…совершенно равноправные сомножители. В соотношении (5) нет никакой приоритетности одного из них над другим, эта приоритетность, пусть и неявно выраженная, есть только в наших головах». И далее «Сформулированный в настоящей работе новый методологический принцип провозглашает равную со знанием законов излучения приоритетность знания спектральной излучательной способности измеряемых объектов».
Это неверное заключение и вот почему. Излучательная способность и интенсивность АЧТ – это функции, имеющие разную размерность и разный физический смысл. Разумеется, что обе функции характеризуют одно и то же термодинамическое состояние непрозрачного материала и поэтому излучательная способность зависит, в частности, от тех же параметров (но не только), что и формула Планка. Формула Планка (или её приближение – формула Вина) накладывает ограничение на вид параметрической зависимости излучательной способности от длины волны. В этом заключается доминирующее положение формулы Планка (или Вина) относительно излучательной способности в соотношении для интенсивности собственного излучения. Так, например, при использовании формулы Вина, излучательная способность не может иметь сомножитель в виде Aexp(p/длина волны), где A и p – постоянные величины. Введение такой аппроксимации изменяет температуру объекта, что противоречит законам термодинамики. В пределах применимости формулы Вина такой зависимости для излучательной способности нет в природе и её нельзя использовать при аппроксимации. Та же закономерность имеет место, если использовать вместо формулы Вина формулу Планка (ограничение будет иметь несколько иной вид). В моей статье (Русин С.П. Восстановление температуры непрозрачных тел по спектру теплового излучения: использование относительной излучательной способности для выбора оптимального спектрального участка // Теплофизика и аэромеханика. 2013. Т. 20. №5. С. 643-659) рассмотрен этот вопрос. Более того, наличие (отсутствие) этой запрещённой функции в спектральных зависимостях относительной излучательной способности используется для предварительного выбора и последующего определения искомой спектральной зависимости излучательной способности материала объекта и его истинной температуры по зарегистрированному спектру теплового излучения.

Русин С.П. (ОИВТ РАН)


Последний раз редактировалось: Русин (Пт Янв 23, 2015 9:01 pm), всего редактировалось 1 раз
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Дискуссионный форум temperatures.ru -> Измерения температуры в промышленности и науке – радиационные термометры Часовой пояс: GMT + 4
На страницу 1, 2  След.
Страница 1 из 2

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах


Powered by phpBB © 2001, 2002 phpBB Group
subRed style by ktauber
Русская поддержка phpBB