Устройство для бесконтактного измерения перепадов температуры шахтных объектов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕПАДОВ ТЕМПЕРАТУРЫ ШАХТНЫХ ОБЪЕКТОВ, содержащее оптический телескоп со сферическим зеркалом, приемником излучения и узлом компенсации изменения температуры окружающей среды, соединенным с инвертирующим входом операционного усилителя, к выходу которого подключено отсчетное устройство , источник питания, подключенньш к оптическому телескопическому и операционному усилителю, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения перепадов температуры, оно снабжено блоком памяти начальной температуры измеряемой поверхности, двумя переключателями и регулятором коэффициента усиления операционного усилителя , причем выход оптического телескопа через размыкающие контакты первого переключателя соединен с информационным входом блока памяти, подключенного силовым входом к (Л блоку питания и выходом к неинвертирующему входу операционного усилителя через замыкающие контакты второго переключателя, а регулятор коэффициента усиления входом подключен к выходу операционного усию лителя, а выходом через замыкающие контакты первого переключателя - к выходу оптического телескопа. ел ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р . Д

И, ж4аотгс А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ, (21) 3735304/29-03 (22) 29,04.84 (46) 30.12.85. Бюл..У 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (72) Г.В. Дендюк, В.M. Далькевич и В.Л. Чемерик (53) 622.807.002(088.8) (56) Агрегатный комплекс стационарных пирометрических преобразователей и пирометров излучения АПИР-С:

Проспект НПО "Термоприбор", Львов, 1980, с. 39.

Геращенко О.А. и др. Радиометр

"Квант-PT". — Безопасность труда в промьппленности, 1982, У 8, с. 37-38. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕПАДОВ ТЕМПЕРАТУРЫ ШАХТНЫХ ОБЪЕКТОВ, содержащее оптический телескоп со сферическим зеркалом, приемником излучения и узлом компенсации изменения температуры окружающей среды, соединенным с инвертирующим входом опера„„SU„„1201521 A (51) 4 Е 21 F 5/00 G 01 К 7/00 ционного усилителя, к выходу которого подключено отсчетное устройство, источник питания, подключенный к оптическому телескопическому и операционному усилителю, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения перепадов температуры, оно снабжено блоком памяти начальной температуры измеряемой поверхности, двумя переключателями и регулятором коэффициента усиления операционного усилителя, причем выход оптического телескопа через размыкающие контакты первого переключателя соединен с ин1 формационным входом блока памяти, подключенного силовым входом к блоку питания и выходом к неинвертирующему входу операционного усилителя через замыкающие контакты второго переключателя, а регулятор коэффициента усиления входом подключен к выходу операционного усилителя, а выходом через замыкающие контакты первого переключателя — к выходу оптического телескопа.

1201521

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для измерения перепадов температуры шахтных объектов, и может быть использовано для обнаружения эндогенного пожара, определения координат его очага и измерения температурных аномалий горных выработок.

Цель изобретения — повышение точности измерения перепадов темпе- 10 ратуры относительно начальной температуры шахтных объектов.

На чертеже представлена структурная схема устройства для бесконтактного измерения перепадов темпера- IS туры шахтных объектов.

Устройство состоит из оптического телескопа 1 со сферическим зеркалом, приемником излучения и узлом компенсации изменения температуры 20 окружающей среды, операционного усилителя 2, отсчетного устройства

3, источника 4 питания, двух переключателей 5 н 6, регулятора 7 коэффициента усиления усилителя и бло- 25 ка 8 памяти начальной температуры поверхности.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигнала с телеско- З0 па 1 производится балансировка устройства путем подачи от источника

4 питания определенного напряжения на выводы балансировки усилителя 2.

При этом переключатель 6 находится в выключенном положении, группа контактов 5. 1 переключателя 5 разомкнута, а группа контактов 5.2 замкнута.

При измерениях энергия излучения от нагретой поверхности, соответству- 40 ющая начальной контролируемой тем-. пературе, с помощью сферического зеркала фокусируется на приемник излучения и преобразуется в напряжение постоянного тока. Величина напря- 45 жения, развиваемая приемником, зависит от разности температур между горячимн и холодными спаями термобатареи. Холодные спаи термобатареи имеют тепловой контакт с корпусом 50 телескопа. Для уменьшения погрешности измерения, вызванной изменением температуры окружающей среды, используется узел компенсации.мостового типа, который вырабатывает напряже- SS ние,изменяющееся в соответствии сизме-. нением температуры корпуса телескопа

Суммарное напряжение от приемника излучения и узла компенсации, пропорциональное измеряемой начальной температуре поверхности, поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 2, усиливается и регистрируется по верхней шкале отсчетного устройства 3. Шкала отсчетного устройства отградуирована в градусах о

Цельсия в диапазоне 0-50 С, причем абсолютная погрешность измерения о составляет «+2,0 С.

Одновременно выходное напряжение с телескопа 1 через замкнутую группу контактов 5.2 переключателя 5 поступает на вход блока 8 памяти, инвертируется и запоминается.

При включении переключателя 6 напряжение с блока 8 памяти через группу контактов 6 ° 1 подается на неинвертирующий вход усилителя 2, возвращая стрелку отсчетного устройства в нулевое положение. В этом положении и фиксируется измеренная начальная температура поверхности.

Для измерения перепадов температуры относительно начальной включают переключатель 5. При этом выход регулятора 7 коэффициента усиления усилителя через замкнутую группу контактов 5. 1 подключается к .инвертирующему входу усилителя 2, изменяя величину его обратной связи, что повышает коэффициент усиления усилителя до величины, при которой нижняя шкала отсчетного устройства о имеет диапазон 0-5 С, т.е. по сравнению с первым измерением абсолютная погрешность уменьшается и составляо ет 0,2 С. Одновременно размыкается группа контактов 5.2 переключателя

5, отсоединяя вход блока памяти от выхода телескопа.

Отклонение температуры контролируемой поверхности от начальной вызывает изменение напряжения на инвертирующем входе усилителя, и на его выходе появляется усиленная разность напряжения между сигналом с телескопа и сигналом с блока памяти, которая регистрируется отсчетньщ устройством по шкале с диапазоном 0-5 С. о

Таким образом, введение в предлагаемое устройство блока памяти начальной температуры поверхности, двух переключателей и регулятора коэффициента усиления усилителя, а .таюаке наличие новых связей в операСоставитель И.Фурман

Техред 3.Палий

Редактор А.Orap

Корректор М.Демчик

Тирам 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7980/34

Филиал ППП "Патент", r. Уагород, ул. Проектная, 4 3 1201521 4 цнонном усилителе позволяют повысить ратуры н тем самым расширить область точность измерения перепадов темпе- / применения устройства. !