Пирометр
Иллюстрации
Реферат
<>i 728ОО1
RI1316lg т
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлеио 13.03.78 (2 I ) 2615436/18-25 (51) М. Кл.
G 01 J 5/28
G 01 .К 7/16 с присоедине заявки,%— государственный комитет
СССР (23) Приоритет
Опубликовано 15.04.80 Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 15 0480 яо лелем изобретений и открытий (53) УДК 536.521 (088,8) (72) Авторы изобретения
В. И, Завидей и А. В. Пустогаров (71) Заявитель (54) ПИРОМЕТР
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к температурным измерениям и может быть использовано в различныхобластях науки и техники, например в металлообрабатыва ющей промышленности.
Известен быстродействующий фотоэлектрический пирометр 11), содержащий приемник излучения, обтюратор с двумя концетрическими рядами отверстий, в одном из которых установ лены поглотители различной плотности, и измерительную схему, позволяющий регистрировать температуру объекта с высоким быстродействием.
Однако использование этого пирометра затруднительно при изменении нестационарного поля температур объекта: исследование ведется несколькими приборами, которые визируются на различные участки объекта в связи с чем усложняется временная привязка результатов, фнксируемь»х различными прибораьи.
Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для измерения температуры в нескольких точках (2), содержащее N линзовых и световодных оптических систем, приемник излучения и регистрирующее устройство.
Недостатком данного устройства является то, что коммутация измерительных каналов осуществляется механическим перемещением при5 емника излучения. Поэтому устройство обладает не высоким быстродействием.
Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерений при наличии элект»о ромагнитных полей.
Цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено N + 1 оптической системой, содержащей последовательно расположенные поляризаторы, электрооптические модуляторы и анализаторы при этом N систем оптически связаны с выходом световодной оптической системой, а N + 1-с эталонным источником света, световодным конусом и спектральным фильтроь4 Общими для Всех N + 1 Оптических систем и установленными последовательно между анализаторами и приемником излучения, ключевой схемой, многофазным генератором импульсов, линией задержки, блоком нелинейных
28001
3 7 функций вида Z = Ь вЂ” -и коммутатором, клюЯ ! чевая схема электрическй связана с выходом приемтпика излучения, выходы многофазного генератора импульсов электрически связаны с электрооптическими модуляторами, вход линии задержки электрически связан с оцним из вы ходов ключевой схемы а выход — с коммутатором, один вход блока нелинейных функций электрически связан со вторым выходом ключевой схемы, а второй вход — с выходом коммутатора, выход блока нелинейных функций является входом регистрирующего устройства. .
На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.
Пирометр содержит линзовую оптическую систему 1, апертурные диафрагмы 2, световодную оптическую систему 3, поляризатор 4, систему электрооптнческих модуляторов 5, анализатор 6, световодный конус 7, спектральный фильтр 8, приемник излучения 9, ключевую схему 10, линию задержки 11, блок 12 нелинейных функций вида, = л @электронный коммутатор 13, многофазный гейератор 14 импульсов, источник 15 эталонного излучения ., регистрирующее устройство 16.
Пирометр работает следующим образом.
Излучение от объекта измерений при помощи линзовой оптической системы 1 образуется в плоскости диафрагмы 2 при помощи которой выбирается требуемый участок измерения температуры, после диафрагмы, проходя световую оптическую систему 3 и поляризатор 4, попадает на электрооптический модулятор 5, при наличии напряжения на управляющих электродах модулятора световой импульс проходит анализатор 6 и попадает в концентратор излучения, образованный световодным конусом 7, а после монохроматизации при помощи спектрального фильтра 8, регистрируется фотоэлектрическим приемником 9. Генератор импульсов
14 имеет Й + 1 выходов, которые электрически связаны с соответствующими электродами электрооптических модуляторов, электрооптнческие-модуляторы последовательно коммутируют Й + 1 выходов световодной оптической системы. На фотоприемнике за время Т выделяются Й + 1 импульсов периода — .
Т
Й
Выделенные фотоприемником N импуЛьсов
| напряжения соответствующих излучению Й измеряемых точек и Й + 1-й импульс напряжения, пропорциональный интенсивности излучения эталонного источника распределяются ключевой схемой 10, причем N + 1-й импульс поступает в линию задержки, имеющую N ответ влений, Й выходов линии задержки связаны с Й входами коммутатора, время задержки эталонного импульса между любыми двумя соседними ответвлениями линии задержки равно . При поступлении i измерительноЙ+! го импульса на первый вход блока 12 нелинейных функций, коммутатор 13 выбирает за- i держанный на время i — эталонный сигнал
Ntl и направляет его на второй вход блока 13, с выхода блока нелинейных функций в регистрирующее устройство 16 поступает сигнал равio ный
Ui =8@в х>
gt где Xi — измеряемый сигнал, пропорциональный интенсивности излучения i объекта.
У! — эталонный сигнал, пропорциональный интенсивности эталонного излучения, задержанный на время i
Й+1
Ui — сигнал на выходе блока нелинейных функций, пропорциональный, обратной величине температуры источника, Предлагаемый пирометр обеспечивает по сравнению с известным более высокие технические характеристики.
Число каналов измерения можно увеличить без существенного увеличения габаритов до 100 каналов, при числе каналов h = 100 быстродей,ствие достигает величины 10с" по каждому каналу при уменьшенном числе каналов h=10
З0 быстродействие составит 10 С
Формула изобретения
35 1. Пирометр для измерения температуры в Nточках,,содержащий N линзовых и световодных оптических систем, приемник излучения и регистрирующее устройство, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быст40 родействия и точности измерений при налили электромагнитных полей, он дополнительно снабжен эталонным источником света, Й+I оптической системой, содержащей последовательно расположенные поляризаторы, электрооптические модуляторы и анализаторы, при этом N-систем оптически связаны с выходом световодной оптической системы, à N+I— с эталонным источником света, световодным конусом и спектральным фильтром, общими для всех N+I оптических систем и установлен— ными последовательно между анализаторами н приемником излучения, ключевой схемой, жюгофазным генератором импульсов, линией задержки, блоком нелинейных функций вида
55 . Xi
2!=А — и коммутатором.
Yi
2. Пирометр по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что ключевая схема электрически
728001
Составитель Д. Бакланов
Техред О.Андрейко Корректор В. Макаренко
Редактор И. 16убина
Заказ 3121/41
Тираж 713
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раутнская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проектная, 4 связана с выходом приемника излучения, выходы многофазного генератора импульсов элект рически связаны с электрооптическими модуляторами, вход линии задержки электрически связан с одним из выходов ключевой схемы, 5 а,выход — с коммутатором. один вход блока нелинейных функций электрически связан со вторым выходом ключевой схемы, а второй вход — с выходом коммутатора, выход блока нелинейных функций является входом регистриру10 ющего устройства.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское свидетельство СССР Р 243894, кл. 6 01 J 5/28 1969
2 T. < a v %си Юоп апд Z.Вцтоп
"U<
Д"иж пай shed 3ns4Avt,e, / 2о8,nl 12, 1970,р. 1îë.