Способ измерения температуры

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дистанционных устройствах . Целью изобретения является повыоление точности измерения температуры . Термочувствительный элемент 3, выполненный в виде пластины из анизотропного оптически активного кристалла с инверсией знака двулучепреломления и температурной зависимостью спектрального положения изотропной точки, размещают в месте измерения температуры, совмещая одно из главных направлений кристалла с направлением поляризапии падающего монохроматического света,, Интенсивность светового потока, прощедшего от источника 1 света, длину волны которого непрерывно изменяют в заданном спектральном интервале, через элемент 3 и линейный поляризатор 4, регистрируют фотоприемником 5, выходной сигнал которого будет соответствовать максимуму пропускания всей оптической системы. Искомую температуру определяют по зафиксированному значению длины волны света и градуировочной температурно-спектральной зависимости. 1 ил. с (О. ff СО Li О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D. 4 G 01 К 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3914035/24-10 (22) 18,06.85 (46) 15.02.87. Бюл, № 6 (71) Львовский государственный университет им. Ив.франко (72) И.В.Бережной О.Г,Влох и Я.И.Шопа (53) 536.53(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 807079, кл. G 01 K 11/12,05.02,79. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дистанционных устройствах, Пелью изобретения является повышение точности измерения температуры. Термочувствительный элемент

3, выполненный в виде пластины из анизотропного оптически активного кристалла с инверсией знака двулу„„Я0„„1290097 А I чепреломления и температурной зависимостью спектрального положения изотропной точки, размещают в месте измерения температуры, совмещая од-. но из главных направлений кристалла с направлением поляризации падающего монохроматического света. Интенсивность светового потока, прошедшего от источника 1 света, длину волны которого непрерывно изменяют в заданном спектральном интервале, через элемент 3 и линейный поляризатор 4, регистрируют фотоприемником 5, выходной сигнал которого будет соответствовать максимуму пропускания всей оптической системы, Искомую температуру определяют по зафиксированному значению длины волны света и градуировочной температурно-спектральной зависимости.

1 ил.

0097

50

55

1 129

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано преимущественно в системах дистанционного измерения температуры.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры.

На чертеже приведена оптическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения температуры, Устройство содержит последовательно размещенные и оптически связанные источник 1 монохроматического света, линейный поляризатор 2, термочувствительный элемент 3, выполненный в виде пластины из анизотропного оптически активного кристалла с инверсией знака двулучепреломления и температурной зависимостью спектрального положения изотропной точки, линейный поляризатор 4 и фотоприемник 5. Плоскости поляризации линейных поляризаторов 2 и 4 взаимно перпендикулярны, а одно из главных направлений кристалла термочувствительного элемента 3 совпадает с плоскостью поляризации входного поляризатора 2, Способ осуществляют следующим образом.

Параллельный пучок монохроматического света от источника 1 направляют через поляризатор 2 на кристаллическую пластину 3, которую устанавливают в месте измерения температуры. При этом длину волны источника

1 света непрерывно изменяют в заданном спектральном интервале и одновременно фотоприемником 5 регистрируют интенсивность светового потока, прошедшего кристаллическую пластину 3 и установленный за ней линейный поляризатор 4. Величина спектрального интервала, в котором изменяют длину волны источника 1 света, определяется конкретной температурно-спектральной характеристикой используемого кристалла и заданным диапазоном вероятного изменения температуры объекта.

Если длина волны монохроматического света будет соответствовать изотропному состоянию кристалла термочувствительного элемента 3, то из него выйдет линейно-поляризованный свет, плоскость поляризации которого составит некоторый угол, зависящий от толщины и степени оптической активности кристалла, с плоскостью поляризации падающего на кристалл света. Часть светового потока, прошедшего термочувствительный оптически активный кристалл 3, пройдет через поляризатор 4 и далее на фото— приемник 5, выходной сигнал которого в этом случае будет соответство-. вать максимальной интенсивности регистрируемого светового потока, т.е. максимуму пропускания всей оптической системы. Зафиксированное значение длины волны монохроматического света в этом случае совпадет со спектральным положением изотропной точки кристалла, а искомая температура определится по найденному значению длины волны света и предварительно полученной градуировочной температурно-спектральной зависимости. Для всех других длин волн монохроматического света при данной

25 температуре в кристалле возникает двулучепреломление. Свет после крИсталла будет иметь эллиптическую поляризацию и практически не пройдет через поляризатор 4, т.е. сигнал фотоприемника 5 будет минимальным.

Точность измерения температуры предлагаемым способом зависит от температурно-спектральной характеристики используемых кристаллов и полуширины максимума пропускания,которая определяется толщиной кристаллической пластины. Подбирая толщину пластины кристалла с учетом степени его оптической активности, можно получить минимальное значение полуширины максимума пропускания и, следовательно, обеспечить максимальную точность измерения температуры (погрешность не превышает 0,001 К).

В качестве оптически активных кристаллов могут быть использованы такие кристаллы, как NaNH — тартрат тетрагидрат, Na КС Н.O . 4П 0

NkI Н. (SeO ) Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ измерения температуры, заключающийся в освещении термочувствительного анизотропного кристалла с инверсией знака двулучепреломления линейно поляризованным монохроматическим светом, сканировании длины волны монохроматического света

1290097

Составитель В.Голубев

Редактор А.Лежнина Техред А.Кравчук Корректор С.вверни

Заказ 7890/36 Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 в заданном спектральном интервале и одновременной регистрации интенсивности светового потока, прошедшего кристалл и вторично поляризованного в плоскости, перпендикулярной направлению поляризации падающего монохроматического света, и определении температуры по значению длины волны монохроматического света, зафиксированному при экстремальной величине интенсивности регистрируемого светового потока, о т л и— ч а ю шийся тем, то, с целью повышения точности измерения, монохроматическим светом освещают оптически активный кристалл, одно из главных направлений которого совмещают с направлением поляризации па— дающего на него линейно поляризованного монохроматического света, а фиксацию значения его длины волны осуществляют при максимальной интенсивности регистрируемого светового потока.