Оптическое устройство для измерения температуры

Оптическое устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах сбора информации, в авиационной технике и т.д. Цель изобретения - повышение точности измерений температуры. Устройство содержит источник излучения, теплочувствительный интерферометр Фабри-Перо, сканирующий интерферометр Фабри-Перо с блоком управления и фотоприемник с блоком регистрации. Указанные устройства оптически сопряжены в указанной последовательности с помощью световодов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 J 5/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

rlpH rHHT Cccp

1 (21) 4468120/40-25 (22) 01.08.88 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (72) Б. Г. Горшков и 1О. Б. Первушин (53) 535.214.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 609979, кл. G 01 К 11/12, 1976.

Красюк Б. А., Корнеев Г. И. Оптические системы связи и световодные датчики. M.:

Радио и связь, 1985, с. 131.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах сбора информации, в авиационной технике и т. д.

Целью изобретения является повышение точности измерений температуры при воздействии дестабилизирующих факторов.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения температуры содержит последовательно включенные широкополосный источник 1 излучения, микрообъектив 2, световод 3, второй микрообьектив 4, измерительный интерферометр. 5, служащий чувствительным элементом, третий микрообъектив 6, световод 7, четвертый микрообъектив 8, сканируемый интерферометр 9, пятый микрообъектив 10, фотоприемник 11, блок 12 регистрации, а также блок 13 управления, соединенный с блоком 12 регистрации. Блок 13 управления осуществляет сканирование интерферометра и управляет блоком 12 регистрации.

Устройство работает следующи м образом.

„„SU„„1589076 А 1

2 (54) ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах сбора информации, в авиационной технике и т. д. Цель изобретения — повышение точности измерений температуры. Устройство содержит источник излучения, теплочувствительный интерферометр Фабри—

Перо, ска нирующи и интерферометр Фабри — Перо с блоком управления и фотоприемник с блоком регистрации. Указанные устройства оптически сопряжены в указанной последовательности с помощью световодов.

1 з. и. ф-лы, 1 ил.

Излучение от широкополосного источника 1 с помощью микрооб.ьектива 2 вводится в световод 3 и доставляется к чувствительному элементу — измерительному интерферометру 5 Фабри — Перо, излучение в виде параллельного пучка для которого формируется микрообъективами 4 и 6.

Спектр излучения на выходе измерительного интерферометра 5 однозначно определяется его базой ti. При увеличении или уменьшении температуры происходит соответственно линейное расширение или сжатие материала, находящегося между пластинами, и, следовательно, изменение базы интерферометра 5 и спектра излучения на его выходе. Излучение данного спектрального состава доставляется световодом 7 к сканируемому интерферометру 9 с переменной базой /2, функция пропускания которого описывается функцией Эйри. При равенстве без интерферометров 5 и 9 (ti — — 4) все максимумы функций пропускания интерферометров совпадают и светопропускание устройства максимально. При разных базах (t t ) максимумы функций пропускания не совпадают и свето1589076

Формула изобретения

Составитель А. Труханов

Реда кто р Е. Ко пча Техред А. Кравчук Корректор Л. Бескид

Заказ 2532 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Г!роизв<>дственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

11ропускание устройства незначительно. Наряду с наличием основного максимума функции пропускания интерферометров при t> — — 4 наблюдаются побочные максимумы при 4= 1 — — 4 — t I, 4=-11, t 2=2 t I и т. п. Это

3 2 3 объясняется частичным совпадением кривых пропускания измерительного и сканируемого и нтерферо метров.

Блок регистрации выделяет основной максимум сигнала, по положению которого

Можно однозначно судить о величине измеряемой температуры.

Перед измерениями температуры проводят тарировку чувствительного интерфероМетра, т. е. каждой величине базы чувствительного интерферометра ставят в соответстВНе определенное значение ее температуры.

Преимуществом устройства является однозначность отсчета измеряемой температуры, обусловленная превращением периодической зависимости мощности прошедшего через измерительный интерферометр светового потока от фазового набега в интерферометре в непериодическую зависимость, имеющую в случае использования широкополосного источника излучения и сканируеМого интерферометра вид отдельного пика, сопровождающегося пичками с существенно

Меньшей амплитудой.

Использование изобретения позволяет проводить измерения температур в широком диапазоне с высокой степенью точности.

Использование в чувствительном интерферометре материалов с различным коэффициентом линейного расширения позволяет варьировать диапазоном измеряемых температур и чувствительностью. При этом обеспечивается независимость измерений от флуктуаций интенсивности источника излучения и от изменения светопропускания элементов устройства при воздействии на них неблагоприятных факторов окружающей среды (вибрации, ионизирующего излучения). Благодаря применению световодной техники, предлагаемое устройство измерения температуры применимо в условиях сильных электромагнитных помех для дистанционных измерений.

l. Оптическое устройство для измерения температуры, содержащее оптически сопряженные источник излучения, теплочувствительный интерферометр H фотоприемник блоком регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно содержит сканирующий интерферометр Фабри — Перо с блоком управления, размещенный между теплочувстви25 тельным интерферометром и фотоприемником, теплочувствительный интерферометр выполнен в виде интерферометра Фабри—

Перо, а блок управления соединен с блоком регистрации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, ЗО что оптическое сопряжение чувствительного интерферометра с источником излучения и сканирующим интерферометром Фабри—

Перо выполнено с помощью световодов.