Радиационный термометр

 

Изобретение относится к измерению радиационной температуры Цель изобретения - повышение быстродействия - достигается путем выполнения в радиационном термометре идентичных приемного и компенсационного чувствительных элементов и тела сравнения в виде плоских болометоов, причем чувствительные элементы включены в части трансформаторного моста , охваченного положительной обратной связью Сигнал автоколебаний моста нагревает тело сравнения а от него - компенсационный болометр, причем по сопротивлению тела сравнения судят о радиационной температуре Время установления автоколебаний моста и нагрев тела сравнения не превышает 0.25 с 1 з п ф-лы, 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 J 5/24

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4459130/25 (22) 12.07,88 (46) 15.03.91. Бюл, М 10 (71) Научно-исследовательский институт мехачики и физики при Саратовском государственном университете им. Н.Г, Чернышевского (72) В.А. Воробьев, В.А. Двинских, М.В. Плаксина и Ю.А. Скляров (53) 621.384,3 (088.8) (56) Преображенский Н.П. Теплотехнические измерения и приборы. — М.: Энергия, 1978, с. 293.

Чудновский А.Ф. и др. Аэродистанционно-приземное зондирование сельскохозяйственных полей. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. с. 74-89. (54) РАДИАЦИОННЫЙ ТЕРМОМЕТР

Изобретение относится к актинометрии и может быть использовано для измерения радиационной температуры подстилающей поверхности.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг,1 изображена конструкция приемной части радиэционного термометра; на фиг.2 — функциональная схема радиационного термометра.

Радиационный термометр содержит болометрический приемный чувствительный элемент 1 и идентичный с ним компенсационный болометрический чувс; вительный элемент 2. размещенные на одной оси по обе стороны от теплоэащитного экрана 3, термически соединенного с корпусом 4, снабженным апертурными окнами 5 и 6. и, Я3 и„, 1635018 А1 (57) Изобретение относится к измерению радиационной температуры. Цель изобретения — повышение быстродействия— достигается путем выполнения в радиационном термометре идентичных приемного и компенсационного чувствительных элементов и тела сравнения в виде плоских болометоов, причем чувствительные элементы включены s части трансформаторного моста, охваченного положительной обратной связью. Сигнал автоколебаний моста нагревает тело сравнения, а от него — компенсационный болометр, причем по сопротивлению тела сравнения судят о радиационной температуре. Время установления автоколебаний моста и нагрев тела сравнения не превышает 0,25 с. 1 з.п,ф-лы, 2 ил. болометрическое тело 7 сравнения, избирательный усилитель 8 положительной обратной связи, ограничитель 9 амплитуды колебаний, амплитудный детектор 10, усилитель 11 мощности, индуктивный дроссель

12, разделительный конденсатор 13, измеритель 14 сопротивления и трансформаторный мост 15.

Болометрический приемный чувствительный элемент 1 и компенсационный болометрический чувствительный элемент 2 включены в плечи трансформаторного моста 15, между выходом и входом которо о включены друг за другом избирательный усилитель 8 положительной обратной связи и ограничитель 9 амплитуды колебаний. Параллельно выходу избирательного усилителя 8 положительной обратной связи через

1635018 амплитудный детектор 10, усилитель 11 мощности и индуктивный дроссель 12 включено болометрическое тело 7 сравнения, к которому через разделительный конденсатор 13 подключен измеритель 14 сопротивления.

Радиационный термометр работает следующим образом.

При отсутствии измеряемого теплового излучения температуры чувствительных элементов 1 и 2 и тела 7 сравнения одинакова, так как все они размещены в общем корпусе 4. Следовательно, сопротивления чувствительных элементов 1 и 2 одинаковы, что обеспечивает состояние равновесия трансформаторного моста 15, При воздействии через апертурное окно 5 измеряемого теплового излучения нв болометрический приемный чувствительный элемент 1 он нагревается. в то время как компенсационный болометрический чувствительный элемент 2 находится при прежней температуре. Это приводит к нарушению состояния равновесия трансформаторного моста 15 и с помощью избирательного усилителя 8 положительной обратной связи и ограничителя 9 амплитуды колебаний, в трансформаторном мосте 15 возникают автоколебания с частотой, определяемой частотой настройки избирательного усилителя 8 положительной обратной связи, и амплитудой, определяемой характеристикой ограничителя 9 амплитуды колебаний. Этот сигнал детектируется, усиливается и приводит за счет протекания постоянного тока через болометрическое тело 7 сравнения к нагреву этого тела, в через апертурное окно 6 к нагреву компенсационного болометрического приемного чувствительного элемента 2, В результате происходит приближение к состоянию равновесия трансформаторного моста 15, а задача определения радиационной температуры исследуемой поверхности сводится к измерению температуры тела 7 сравнения, которая определяется по величине его сопротивления с помощью измерителя 14 сопротивления.

При выполнении плоских болометров в виде круглых однослойных бифилярных спиралей из медной проволоки диаметром

0,05 мм, время установления автоколебаний и нагрев болометрического тела 7 сравнения не превышает 0,25 с.

Формула изобретения

1. Радиационный термометр, содержащий корпус с двумя одинаковыми апертурными окнами, идентичные приемный и компенсационный чувствительные элементы, расположенные симметрично перед соответствующими апертурными окнами, и тело сравнения, отл и чаю щийс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены разделительный конденсатор, измеритель сопротивления, теплозащитный экран, трансформаторный мост, ограничитель амплитуды колебаний, избирательный усилитель положительной обратной связи, амплитудный детектор, усилитель мощности и индуктивный дроссель, причем теплозащитный экран размещен между приемным и компенсационным чувствительными элементами, которые включены в плечи трансформаторного моста, между выходом и входом которого через ограничитель амплитуды колебаний включен избирательный усилитель положительной обратной связи, а тело сравнения включено параллельно выходу избирательного усили теля через амплитудный детектор, усилитель мощности и индуктивный дроссель, приемный и компенсационный чувствительные элементы выполнены в виде идентичных плоских болометров и размещены нв общей оси апертурных окон и тела сравнения, а тело сравнения выполнено в виде плоского болометра, который через разделительный конденсатор подключен к измерителю сопротивления.

2. Термометр по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что плоские болометры чувствительных элементов и тела сравнения выполнены в виде круглых однослойных бифилярмых спиралей из медной проволоки толщиной ме более 0,05 мм.

1635018

Фиг. 2

Составитель Г.Плешков

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор B,Ãèðíÿê

Заказ 782 Тираж 330 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