Устройство для измерения температуры

 

Изобретение относится к теплотехнике, пирометрии и предназначено для измерения температуры в труднодоступных местах. Цель изобретения - повышение чувствительности измерения. В устройстве используется коаксиальный волоконный светопровод. Принимающее наружное волокно светопровода выполнено с углублением, заполненным люминофором в форме полусферы, радиус которой равен радиусу принимающего волокна. Излучающий центральный волоконный светопровод выполнен заостренным. Принимающее и излучающее волокна находятся в оптическом контакте с люминофором, а сам люминофор закрыт непрозрачным покрытием с внутренним зеркальным слоем. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 К 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТО РС КО МУ С В ИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4432040/31-10 (22) 21.03.88 (46) 15 12.90. Бюл. hh 46 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им.M.È.Àðñåíè×åâà (72) Э.Е.Стрежекуров, К.Д.Белых, А.M.Тихонцов, Н.М.Смаль и Е.А.Стрежекурова (53) 536.5 (088.8) (56) Авторское свидетеяьство СССР

hL 1286965, кл. G 01 N 21/55, 1987.

Е!ес. Rew (Gr Brit), 1986, 218, М 15, 14. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение, относится к теплотехнике, пирометрии и предназначено для измереИзобретение относится к теплотехническим измерениям и предназначено для измерения температуры в труднодоступных местах машин и аппаратов, элементах конструкции и инструмента.

Цель изобретения — повышение чувствительности измерения.

На фиг. 1 показано устройство для измерения температуры и его функциональная схема; на фиг. 2- головка термочувствительного элемента.

Устройство для измерения температуры состоит из блока 1 импульсного питания источника 2 световых импульсов, излучающего волокна 6 светопровода с заостренным концом 10, рабочего объема термочувствительного элемента 7, люминофора 8 и зеркального отражающего экрана 9, приемного волокна 5 светопровода, фотоприемника 3 световых импульсов и усилителя с регистрирующим устройством 4.

„„Я „„1613881А 1 ния температуры в труднодоступных местах. Цель изобретения — повышение чувствительности измерения, В устройстве используется коаксиальный волоконный светопровод. Принимающее наружное волокно светопровода выполнено с углублением, заполненным люминофором в форме полусферы, радиус которой равен радиусу принимающего волокна, Излучающий центральный волоконный светопровод выполнен заостренным. Принимающее и излучающее волокна находятся в оптическом контакте с люминофором, а сам люминофор закрыт непрозрачным покрытием с внутренним зеркальным слоем. 2 ил, Устройство для измерения температуры работает следующим образом.

При поступлении импульсов питания с блока 1 на источник 2 световых импульсов последний излучает световые импульсы в излучающее волокно 6. С заостренного конца 10 излучающего волокна возбуждающее излучение вызывает ответную люминисценцию люминофора 8, яркость котороголинейно зависит от температуры его нагрева.

Возбужденное люминисцентное излучение люминофора, отражаясь от зеркального экрана 9, попадает на приемное волокно 5 светопровода, flo нему поступает на фото приемник 3 усиливается и регистрируется усилителем 4.

В качестве люминофора используется сульфид кальция, активированный церием, который имеет линейную зависимость яркости возбуждения от температуры нагрева.

Для максимального возбуждения объема люминофора излучающее волокно свето1613881 провода выполнено с углом заострения

22,5, Составитель В.Гусева

Техред М. Моргентал

Корректор О.Кравцова

Редактор С.Лисина

Заказ 3886 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

В качестве источника возбуждающего излучения используется ультрафиолетовая 5 лампа, питаемая от генератора импульсов, а в качестве приемника возбужденного излучения люминофора, передаваемого принимающим волокном светопровода. 10 используется фотодиод типа (ФД-25к; ФД27к) с любым стандартным усилителем фотосигнала, в качестве которого может быть использован цифровой микровольтметр. . Излучающее волокно имеет диаметр, рав- 15 ный 1/5 диаметра прийимающего волокна.

Основание заостренного конца ограничено диаметром принимающего волокна, а ост- рие находится в геометрическом центре объема люминофора, 20

Для более полного улавливания возбужденного излучения, и уменьшения влияния посторонних помех в виде фоновых засветок торец приемного волокна с люминофо- 25 ром покрыт экраном с зеркальным внутренним покрытием, отражающим все возбужденное излучение в приемное волокно.

Устройство может быть выполненным в виде коаксиального волокна диаметром

140-300 мкм и больше, выдерживать большие давления, вибрации, агрессивную сре- ду, электрические помехи и переменные магнитные поля, длина волоконного термо- метра может достигать длины до 1 км. При использовании устройства точность измерения достигает 0,1К, а чувствительность достигает 5 кд/ВТ.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры, содержащее источник излучения, коаксиальные светопроводы с излучающим и принимающим волокнами с люминофором; приемник излучения и регистрирующую аппаратуру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности измерения, принимающее волокно выполнено с углублением в форме полусферы. радиус которой равен радиусу принимающего волокна, и снабжено сопряженной с ней по торцу полусферой того же радиуса с внутренним зеркальным покрытием, а излучающее волокно выполнено с заостренным концом, полностью размещенным внутри сферы, заполненной люминофором;