Оптико-волоконный датчик температуры

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет обеспечить линейность непрерывного прео бразования температуры в информационный сигнал. При повышении температуры окружающей среды происходит подвод тепла через оптически прозрачную жидкость 17, заполняющую корпус 1 с продольными ребрами 2, к биметаллическим пластинчатым пружинам 3 и 4,которые под действием температурыпзгибаются.Пружины расположены параллельно одна другой , а их свободные концы связаны между собой и с подвижным концом входного оптического световода 6 втулкой 5. Благодаря этому торец подвижного конца световода 6 перемещается пропорционально температуре параллельно торцам неподвижных концов выходных оптических световодов 7 и 8, перераспределяя световые потоки, измеряемые в блоке 12 и преобразуемые в информаьщонный сигнал. В зазоре между торцами входного и выходного световодов укреплена маска с калиброванным окном. 3 ил. О) с IS tif РЗ ю ut./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

1511 4 G Oi N 21/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3789819/24-10 (22) 12,09.84 (46) 07.03.86. Бюл. Р 9 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) Л.А. Афонин, Т.К. Лапина, А.И. Мелкумов и Г.И. Кузнецов (53) 536.532(088.8) (56) И.Готлиб и др. "Измерение температуры с помощью световодов", 1$А, 1979, 1SB К -. 87664-443-4, с. 457-466.

Патент США Р 4223226, кл. G 01 N 21/64, 1979. (54) ОПТИКО-ВОЛОКОННЫЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ. (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет обеспечить линейность непрерывного преобразования температуры в информационный сигнал.

При повышении температуры окружающей среды происходит подвод тепла через оптически прозрачную жидкость 17, заполняющую корпус 1 с продольными ребрами 2, к биметаллическим пластинчатым пружинам 3 и 4,которые под действием температурыпзгибаются.Пру-, жины расположены параллельно одна другой, а их свободные концы связаны между собой и с подвижным концом входного оптического световода б втулкой 5. Благодаря зтому торец подвижного конца световода 6 перемещается пропорционально температуре параллельно торцам неподвижных концов выходных оптических световодов ? и 8, перераспределяя световые потоки, измеряемые в блоке 12 и преобразуемые в информационный сигнал.

В зазоре между торцами входного и выходного световодов укреплена маска с калиброванным окном. 3 ил.

1216

Изобретение относится к термометрии.

Целью изобретения является обеспечение линейности преобразования температуры в информационный. сигнал.

На фиг. 1 изображен оптико-волоконный датчик температуры, на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1,, на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 1.

Датчик содержит корпус 1, напри- 10 мер, цилиндрической формы, вдоль которого на наружной поверхности расположены продольные ребра 2. Во внутренней полости корпуса 1 вдоль его оси параллельно одна другой смон- 15 тировапы две биметаллические плас- тпнчатые пружины 3 и 4, свободные концы которых втулкой 5 связаны между собой и концом входного подвижного оптического световода 6, рас- 20 положенного между биметаллическими пластпнчатыми пружинами 3 и 4, а против торца подвижного конца оптического световода 6 закреплены неподвижные концы выходных оптических 25 .световодов 7 и 8, расположепных параллельно один другому, между торцами подвижного 6 и неподвижных световодов 7 и 8 закреплена маска 9 с калиброванным окном 10.

Наружные концы оптических световодов 6-8 через оптический разъем

11 соединены с блоком 12 измерения входным волоконно-оптическим свето" водом 13 и выходными волоконнооптическими световодами 14 и 15, по которым соответственно подходят и выходят из датчика световые потоки Ф1, Ф2 и ФЗ.

Внутренняя полость корпуса 1 датчика частично (16 — свободное пространство) заполнена оптически прозрачной жидкостью 17, например, глицерином, так, что при любом положении корпуса 1 датчика торцы подвижного и неподвижного концов оптических световодов 6-8 будут находиться в жидкости.

Оптико-волоконный датчик температуры работает следующим образом.

При начальной температуре, принятой за начало отсчета,, например, .при О С, подвижный конец входного оптического световода 6 расположен относительно неподвижных концов

55 выходных оптических световодов 7 и 8 так, что световой ток Ф1, генерируемый блоком 12 измерения, рас713 2 пределяется между неподвижными концами оптических световодов 7 и 8 равномерно. В результате выходящие световые потоки Ф2 и ФЗ равны друг другу.

В блоке 12 измерения световые потоки Ф2 и ФЗ измеряются и преобразуются в информационный сигнал.

При повышении окружающей температуры за счет большой поверхности продольных ребер 2, которыми снабжен корпус 1 датчика происходит подвод тепла через оптически прозрачную жидкость 17 к биметаллическим пластинчатым пружинам 3 и 4, которые под действием температуры пропорционально изгибаются и за счет того, что что они расположены параллельно одна другой, а своими свободными концами связаны между собой и подвижным концом оптического световода 6 втулt кой 5, торец подвижного конца све" товода 6 пропорционально температуре перемещается параллельно торцам неподвижных концов оптических световодов 7 и 8, в результате происходит перераспределение светового потока Ф1, вследствие чего световой поток Ф2 уменьшается, а световой поток ФЗ на такую же величину увеличивается.

Формула изобретения

Оптико-волоконный датчик температуры, содержащий входной и выходные оптические световоды, через оптический разъем соединенные с блоком измерения, корпус датчика, в полость которого введены концы волоконных оптических световодов, о т л и— ч а и шийся тем, что, с целью обеспечения линейности непрерывного преобразования температуры в информационный сигнал, в полости корпуса датчика расположены параллельно одна другой и с зазором две биметаллические пластинчатые пружины, между которыми расположен подвижный конец входного волоконно-оптического световода, с противоположного торца корпуса навстречу подвижному концу входного оптического световода расположены неподвижные концы выходных волоконных оптических световодов, а в зазоре между торцами входного и выходных оптическихсветоводов закреплена маска с калиброванным окном.

1216713

А-A фиг. 2

Составитель В.Сарбаш

Техред О.Ващишина

Корректор А.Тяско

Редактор И.Савко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 997/55 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5