Оптикоакустический пирометр спектрального отношения

Оптикоакустический пирометр спектрального отношения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 1054гЬ

Класс 42I, 91Д, СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Д, Я. Свет

ОПТИКОАКУСТИЧЕСКИЙ ПИРОМЕТР

СПЕКТРАЛЬНОГО Ol ИОЖЕНИЯ

Няя1,ле,1< i j 1.оьпр;; Пi.,я е..:я, . . 27326 45ЛЗОН . З1». не . и oq!i: oopocrooе .:ия CCCP

Предметом изобретения является пирометр, работающий по методу спектрального отношения и предназначенный для измерения темпепятур ниже 800 .

Использование;1ля этой цели быстродействуюпги фотоэг1е ктр111сских пирометров затруднительно, а подчас и невозмбжнО. Ооычные светофильтры здесь требуется заменять интерференцпонными. Однако действие последних зависит оТ изменения угля пяден11я п1)оп скясмОГО 1!. потока измеряемого изл 1ения. Применяемые же в инфракрасной области спектра фотоэлектрические пирометры частичной радиации (не говоря уже о пирометрях полного излучения ряд:1ациопных), вследствгц слабой монохроматизации, имеют оольщие методические погрешности.

В предлагаемом приборе эти недостатки устранены благодаря использованию в качестве селективного приемника лучистой энергии в двух участках оптического спектра оптикоакустических преобразователеи энергии.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого пирометра; нг фиг. 2 — вариант схемы.

Оптикоакустические камеры 1(и К заполнены газами (или газовыми смесями) 11 и 12, имеюшими области резонансного поглощения в требуемом участке спектра. Поток радиации, попадающий в камеру через входную линзу Л, модулируется с помощью вращающегося диска с отверстиями (обтюратора) Д. При этом возникает эффект:.вучания (пульсация давления), который характеризуется пропорцпональ 1остью амплитуд пульсаций соответствующим спектральным яркостям. Зт11 колебания давления преобразуются с помощью микрофонов 1л11 и Л4 в нпряжения переменного тока UI и Ь ..

Амплитуды 11ц и Ь этих нап1>яжений пропорционя lbHbi cooTBCT спектра Ib !bi>t IIpKOCTIIA!. С IIP,lbIO IOIIO,l!l,.TO.iibHOII .;!OI Охро¹ 105476 (!»т!1»»1:: 1 O (;,!(мо!, T быТЬ ус!» . !Овл(11Ы ООЬ! I I!b!(11!11роко110, !Ос:! Ы C С В С Т О ф I.! Л Ь Т P Ь! .

На.!ря кеци;! с микрофонов Л1 и Л(включаются последовательно в противофазе па Обь)чную усилительную схему компепсатора (потенциометра) переменного тока. Схема состоит из реохорда R с ползунком О ,, L".».(If»!o.è .(o ф»зочувствительным каскадом., vllp»! Лгпощим сервомо1()ром Ci, О, e! Infio, что «сигнал ошибки», отрабатываемый данной схемой, будет .Ь(, = — K(U„!I — -:„„) i! < t, ; 1е. К вЂ” — 1(оэ(1)(1)ициент ъс!!1!е(1!!я схемы, 2 -. !1. Л - — гастот» on f foj):(ц « .1.lo."1»я), n! — число оборотов диска, Л вЂ” — число отверстий по окружности.

Сс )ВОДВигатель 6 В()»1цает реО" Орд до сх 1loj), !!I. l(ii -д U = О; и этом .:,1у !ае угол поворота p(.oxop!Ia, т. е. i î.лазания приборы, пропорциональные величине (, т)

Следователь(1(., шкала компснсытора может быть проградуирована

; епосредствснно в цветовых -.емпературах.. . (ля получения линейной шкалы целесообразно выполнение сопротивления реохорда логарифмическим

Опорное напряжение для фазочувствительного каскада может быть получено как непосрсдственно от диска обтюратора с помощью лампочки и фотоэлемента, так и оТ сети, питающей двигатель обтюратора после умно)кителя частоты.

Пирометр %los!<(быть Выполнен iio одноканальной схеме (фиг. 2) .

В ней для измерения двух спектральных яркостей используются две обт!1ст1! поглощения одного и того же газ».

Принцип работы схемы следующий.

Перед оптикоакустической камерой 1(вращается диск обтюратора

Д, одна половина отверстий которого закрыта широкополосным свето )ильтром СФ1, il,другая половина отв(рс!ий — светофильтром СФ .

Светофильтр СФ, не пропуск»ет В Окно камеры излучения с длинами волн больше, чем 11; (f, ().„<. ..1), где: i., и г, области резонансного поглощения для газа камеры.

Следовательно, при прохождении закры1ой «встофильтром C(t)f но.(опины Обтюратор» и» Входе микрофона М получится н»пряжснис

1; в Виде цуга синусоидального напряже11ия Ul =--= (,1„„sin o) t.

Амплитуда этого напряжения будет пропорциональна спектральной яркости с эффективной длиной волны 1.

При прохождении мимо окна половины диска с отверстиями, закрытыми широкополосным светофильтром СФ2, полоса пропускания которого такова, что он не пропускает излучения с длиной волны короче >., анаюгично предыдущему, получится синусоидальный цуг U -=-U„,, sin с амплитудой напряжения, пропорциональной спектральной яркости для

ДЛИНЫ ВОЛНЫ 1 .

Напряжения Ui и U2, пропорциональныс соответствующим спектральным яркостям, усиливаются и подаются I!;l. электронный логометр.

В качестве последнего может быть применена одна из схем, предложенных для (ротоэ..l(.I< lpè÷åñêèõ пирометров цветовой температуры.

Очевидно, что, измеряя излучение только одной спектральной яркости, предложенным прибором мож io измерять яркостную температуру.

Предмет изобретения

1. Оптикоакустический пирометр спектрального отношения, предна"-,í»÷åøIûé для измерения бесконтактным методом цветоьой температу¹ 105476 ры пове1)хности тел, нагре I "ç.. .:. f) пм1 I Iic" . в нно ни>ко i Ai l1ppBTA ëû видимого свечения, и о т л i. ч а ю шийся тем, что, с целью устранения фотоэлементов и монохроматнзирующих устройств, осуществление которых представляет затруднения в указанном интервале температур, в качестве селективного приемника лучистой энергии в двух участках оптического (преимущественно инфракрасного) спектра в нем применяется оптикоакустическая камера, заполненная газом (или газовой смесью) с двумя различными облас-я.ьи резонансно"o поглощения в этих спектральных участках.

2. Применение в пиромет ив по и. 1 для измерения спектрального отношения двух отдельных камер.

3. Применение пиромстра по и. 1 для измерения яркостной температуры, М, Фиг. 1

Фиг. 2