CC BY
5
ОБ ИНСПЕКТОРСКОМ АКТИНОМЕТРЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
УСЛОВИЯХ
Инженер Н. С. Колодина
Из Ленинградского научно-исследовательского института гигиены труда и профессиональных заболеваний
Экспериментально-техническими мастерскими при Ленинградском институте гигиены труда и профессиональных заболеваний выпускается актинометр конструкции инженера Н. В. Носкова (ЛИОТ-Н) для измерения интенсивности тепловой радиации в производственных условиях (рис. 1). Прибор относится к типу термоэлектрических
Рис. 1. Актинометр конструкции инженера Н. В. Носкова
ТЛ 1.0 0.9 0,8
% °-7 I °-е
& 0.5 * °-4
1 0.2
0.1 О
А i - * ч
( А
Ч
— S 1 \
1 ч *
/ ч
г J /
!
/ 1 А
'240 300 400 500 600 700 800 1000 1500 3000 Л mji ' длина Волны
Рис. 2. Спектральные кривые светофильтров.
1 — СЗС-14: 2 — КС-2; 3 — ИКС-2.
актинометров. Приемник актинометра (рис. 1,6) состоит из чередующихся в шахматном порядке блестящих и зачерненных секций алюминиевой пластинки, к которой прикреплена термобатарея медь — константан. Из-за разного поглощения лучистого тепла блестящими и черными полосками возникает термоток, который вызывает отклонение стрелки гальванометра (рис. 1, а). Гальванометр отградуирован в кал/см2 мин. Диапазон измерений от 0 до 20 кал/см2 мин. Деления нанесены через 0,5 кал/см2 мин. Время, необходимое для одного измерения, — 2—3 секунды.
Задачей настоящей работы являлась проверка градуировки прибора при помощи абсолютных приборов, линейности шкалы, селективности, т. е. зависимости показаний от длины волны, влияния движения воздуха и старения прибора.
Для проверки градуировки актинометр сравнивали со следующими абсолютными приборами: с двойным компенсационным балансомером типа Михельсона, изготовлен-
иым Янишевским, в пределах от 0 до 5 кал/см2 мин., с абсолютным радиометром Бойко для печей, с абсолютным актинометром Кондратьева—Яшумовой
Источником радиации при наших измерениях служила муфельная печь № 6, Т 500—600° ХшахЗ—3,5ц. Площадь отверстия печи 14X20 см2. Между печью и приборами, на разных расстояниях от печи (от 10 до 70 см), помещался экран из фанеры, покрытой алюминиевой фольгой, с отверстием диаметром 10 см. Актинометры ставили за ним в центре отверстия. Сравнивали показания актинометра с каждым из указанных абсолютных актинометров. Результаты измерений сведены в табл. 1 (во всех таблицах приведена только часть полученных данных, так как остальные идентичны приведенным).
Таблица 1 Сравнение показаний исследуемого актинометра с абсолютными приборами
Таблица 2 Проверка селиктивности актинометра
<Э// т <2 IV
0,6 0,57 0.5 0,5
1 1,06 0,9 1,06
1,5 1,4 1,5 1,3
2,2 2,2 2 2
3 3,3 3 —
4 4 3,8 —
5 5,3 4,4 —
7 — 6,6 7,5
10 — 9,6 9,5
13,4 — 13,4 —
15 — 15 —
18,5 — 18,3 —
20 — 19,7 —
Фильтр 01 (ЭII <Эш
Нет 7,3 8,5
» 7 — 8,1
» 5 7,3
» 3,9 4,5 —
КС-2 5,5 — 6
> 5 — 5,7
» 4,2 5,1 —
» 3 3,4 —
ИКС-2 4,5 — 4,5
4 — 4
» 3,8 4 —
» 2,6 2,8 —
СЗС-14 2 — 2,3
» 1 — 1,5
» 1,8 1,9 —
» 1,3 1,45 _
Вода 1,8 2,4
> 1,5 — 2,3
» 1,7 2,1 —
» 1,3 1,5 —
Таблица 3 Зависимость показаний актинометра от температуры источника
Условные обозначения. (З1 — интенсивность радиации, измеренная исследуемым актинометром; <Эп—измерения, произведенные балансомером Михельсона; <3ш— рения, произведенные радиометром Бойко; —измерения, произведенные актинометром Кондратьева—Яшумовой.
Все величины интенсивности измерены в кал/см2 мин.
Как видно из табл. 1, разница в показаниях между исследуемым актинометром и остальными актинометрами не превышает 0,5 кал/см2мин, что допустимо для данного прибора. Следовательно, градуировку прибора можно считать правильной и шкалу линейной.
Для проверки селективности актинометра его сравнивали с радиометром Бойко и двойным компенсационным балансомером типа Михельсона при измерении излучения от лампы накаливания, мощностью 1000 ДУ с рефлектором («Соллюкс») Т-2950°К, ^•тах =0,97 ¡д., пределы излучения 330—1200 тц. Перед лампой помещали диафрагму с отверстием 5X7 см2 и светофильтры, пропускающие различные участки спектра, СЗС-14, КС-2, ИКС-2 и воду.
На рис. 2 приведены спектральные кривые коэффициента пропускания для применявшихся светофильтров, из которых видно, что светофильтр СЗС-14 поглощает инфракрасную область спектра и пропускает ультрафиолетовую и видимую область. Светофильтр КС-2 пропускает красную и инфракрасную части спектра и светофильтр ИКС-2 пропускает только анфракрасную область.
V ■ т°к Хтах (в ц) Рх Си
110 2950 0,97 4,5 5,6
100 2840 1 4,3 5,3
90 2720 1,05 3,6 4,5
80 2600 1 3,2 3,6
70 2470 1,16 2,7 2,8
60 2320 1,23 2,3 2,3
50 2160 1,32 1,8 1,8
1 3. А. Я ш у м о в а, Измерительная техника, № 1, 1941; Гигиена и санитария, -№ 2, 1953.
6 Гигиена и санитария, № 8
81
Дистиллированная вода поглощает инфракрасные лучи начиная с 1300 тр..
Результаты измерений приведены в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что во всех случаях, за исключением фильтра ИКС-2, актинометр дает более низкие показания, чем балансомер и радиометр на 0,5—1 кал/см2мин. Следовательно, при Т-2950°К актинометр имеет пониженную чувствительность в видимой части спектра, т. е. он селективен.
Однако в производственных условиях обычно приходится иметь дело с более низкими температурами излучения. Если понижать напряжение на лампе, то тем самым понижается и температура нити, а следовательно, возрастает мпах. Сравнивая в этом случае показания актинометра и балансомера Михельсона, получаем, что при напряжении 70 V показания прибора становятся одинаковыми. Зная температуру нити лампы То при напряжении Но, можно вычислить температуру Т при напряжении Н по формуле:
Т
Таблица 4 Зависимость показаний актинометра от движения воздуха
м/сек 0 при спокойном воздухе 0 при движении воздух.
0,5 5 5
0,5 2,6 2,6
0,5 1,8 1,7
0,8 7,2 7,2
0,8 6 5,9
0,8 3 3
1,5 9 8,8
1,5 7 7
1,5 5 4,8
3,2 . 13 12,7
3,2 10 9,7
3,2 8,5 8,7
3,2 5 4,9
3,2 3,3 3,2
3,2 1,6 1,5
где: Но= 110 V, Т0=2950°К, Н=70 V, а =0,391. Получаем Т-2470ЭК (Т°К=Т0С+273°). Этому соответствует Хшах=1,16 ¡х для нормального спектра.
Результаты измерений приведены в табл. 3. Следовательно, актинометром можно пользоваться при измерении радиации от источников излучения с температурой не выше 2470°К (2200°).
Для определения влияния движения воздуха производилось сравнение показаний актинометра при спокойном воздухе и при обдувании его посредством вентилятора, заключенного в небольшую трубу с расстояния 10—15 см. Поток воздуха направляли на приемник под углем к нормали ~ 60°, и он не попадал на излучатель. Источник излучения — та же муфельная печь. Скорость движения воздуха измерялась ручным крыльчатым анемометром (табл. 4).
Из табл. 4 видно, что разница в показаниях актинометра при спокойном воздухе и при движении воздуха не превышает 0,3 кал/см2 мин даже при скорости движения воздуха, равной 3 м/сек. Следовательно, движение воздуха не влияет существенным образом на показания актинометра.
Во всех случаях проводили проверку актинометра, выпущенного мастерскими в 1951 г. Получены вполне удовлетворительные результаты, которые говорят о том, что старение актинометра весьма незначительно. Таким образом, актинометр может быть использован для измерения с точностью до 0,5 кал/см2 мин радиации от заводских источников излучения с температурой не выше 2200° как при спокойном воздухе, так и при наличии движения воздуха.
Поступила 27/У11 1955 г.
1 А. П. Иванов, Электрические источники света, ч. 1, 1938.
