Способ многоканальной регистрации сигналов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области приборостроения , в частности к способу многоканальной регистрации сигналов и устройству для его осуществления, и может быть использовано в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях народного хозяйства. С целью уменьшения погрешности регистрации планарно с объектом и абсолютно черным телом устанавливают эталонный объект, оптико-физические свойства которого тождественны оптико-физическим свойствам объекта, измеряют разность полных потоков излучения объекта и эталонного объекта при охлаждении последнего и собственное излучение абсолютно черного тела с известной температурой , после чего по соответствующему выражению определяют температуру объекта . Устройство, реализующее способ, содержит оптически связанные с регистратором с использованием зеркальных модуляторов объект, эталонный объект и абсолютно черное тело. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ы 1804592 А3 (ю1)ю G 01 D 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, гг(, »,,-, К ПАТЕНТУ (21) 4915206/10 (22) 28.02.91 (46) 23.03.93. Бюл. М 11 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) В.К. Битюков (73) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (56) 1, Поскачей А.А., Чубаров Е,П. Оптикоэлектронные системы измерения температуры. — M,: Энергоатомиздат, 1988, 248 с. (54) СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОЙ РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способу многоканальной регистрации сигналов и устройству для его осуществления, и может

Изобретение относится к приборостроительной технике и может быть использовано в многоканальных регистраторах температуры объектов, например, иэделий электронной техники по их собственному электромагнитному излучению.

Цель изобретения — повышение точности регистрации сигналов, Устройство для осуществления способа многоканальной регистрации сигналов показано на чертеже, где 1 — эталонный объект, 2 — объект, 3 — модель абсолютно черного тела (АЧТ), 4 — второе поворотное плоское зеркало, 5 — первый зеркальный модулятор, 6 — второй зеркальный модулятор, 7 — первое поворотное плоское зеркало, 8 — регистратор. быть использовано в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях народного хозяйства. С целью уменьшения погрешности регистрации планарно с объектом и абсолютно черным телом устанавливают эталонный объект, оптико-физические свойства которого тождественны оптико-физическим свойствам объекта, измеряют разность полных потоков излучения объекта и эталонного объекта при охлаждении последнего и собственное излучение абсолютно черного тела с известной температурой, после чего по соответствующему выражению определяют температуру объекта. Устройство, реализующее способ, содержит оптически связанные с регистратором с использованием зеркальных модуляторов объект, эталонный объект и абсолютно черное тело. 1 ил.

Изобретение осуществляется следующим образом. В предметной плоскости регистратора, например, телевизионной системы АТП-44 И устанавливают объект и симметрично относительно последнего эталонный объект и модель АЧТ. Причем эталонный объект имеет оптико-физические характеристики, тождественные оптико-физическим характеристикам объекта, а модель абсолютно черного тела содержит измеритель температуры, После размещения первого и второго зеркальных модуляторов и первого и второго поворотных зеркал, устанавливают рабочий режим объекта и измеряют сигнал разности полных потоков излучения объекта и эталонного объекта. Затем охлаждают эталонный объект до постоянства разности полных потоО

Ф (л

О

1с) 1804592

4 ков излучения объекта и эталонного объекта, после чего измеряют сигнал, Этот сигнал будет определяться лишь собственным излучением объекта, то есть отраженное (фоновое) излучение в полном потоке излучения объекта будет исключено. После измерения температуры модели АЧТ и его собственного потока излучения по соответствующему выражению определяет искомую величину, в качестве которой при регистрации теплового излучения является температура объекта. Получим выражение для ее вычисление.

Полные потоки элетктромагнитного излучения обьекта и эталонного объекта состоят каждый из собственного и отраженного (фонового) излучений. Благодаря тождественности оптико-физических характеристик объекта и эталонного объекта при равенстве температур последних равны и их полные потоки излучения. Понижение температуры эталонного объекта приводит к уменьшению в его полном потоке излучения собственного потока излучения, и, наконец, наступает тепловой режим, когда собственное излучение эталонного объекта практически не влияет на величину полного излучения эталонного объекта. При этом полный поток излучения эталонного объекта определяется лишь отраженным им потоком излучения фона. Поэтому разность полных потоков излучения объекта и эталонногого объекта будет on ределять поток собственного излучения объекта, а соответствующий ему электрический сигнал Л U равен

hU — Kfeд бЛ, (1) (,,) Л (ехр(С2/ЛТ) — 1) где К вЂ” показатель преобразования оптического излучения в электрический сигнал; — нормальный коэффициент тепловор го излучения объекта;

r>- пропускание среды и регистратора;

S — вольт-ваттная чувствительность регистратора;

Т вЂ” температура объекта;

Л вЂ” длина волны, ЛЛ вЂ” спектральный диапазон работы регистратора;

Cz — 1,4388.10 м.К. Индекс Л указывает на спектральную зависимость соответствующей величины.

Электрический сигнал Uo потока собственного излучения абсолютно черного тела, нормальный коэффициент теплового излучения а,„, которого известен и незначительно отличается от единицы, а температура То измерена, равен цо —

После деления выражения (1) на (2) получим я S dЛ/

„ Л (ехр(С2ГЛТ) — 1) /

t Sp,dil, (д "Л (ехр(С2/Л То) — 1) (3) Полученное уравнение (3) позволяет

15 численным методом определить искомую величину (как правило, температуру объекта).

Формула изобретения

1. Способ многоканальной регистрации

20 сигналов, заключающийся в совмещении двухкоординатного сканирования и дискретного измерения собственного потока излучения объекта и абсолютно черного тела, расположенных в секторе обзора регистра25 тора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно планарно с объектом и абсолютно черным телом устанавливают эталонный объект, оптико-физические характеристики которо30 го тождественны оптико-физическим характеристикам объекта, причем объект, эталонный объект и абсолютно черное тело оптически связывают с регистратором, измеряют разность между полным потоком иэ35 лучения объекта и полным потоком излучения эталонного объекта, а также полный поток излучения абсолютно черного тела, охлаждают эталонный объект до постоянства разности между полным пото40 ком излучения объекта и полным потоком излучения эталонного объекта, после регистрируют отношение сигналов разности полных потоков излучения объекта и эталонного объекта к собственному потоку излуче45 ния абсолютно черного тела.

2. Устройство для многоканальной регистрации сигналов, содержащее блок управления связанный с входом двухкоординатного дефлектора, который оптически связан с абсолютно черным телом, объектом и регистратором, отл и ч а ю щ ее с я тем. что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй зеркальные модуляторы излучения, первое и второе зеркало, 55 эталонный объект, оптико-физические характеристики которого тождественны оптико-физическим характеристикам объекта, причем объект, эталонный объект и абсолютно черное тело расположены планарно, а эталонный объект и абсолютно черное те1804592

Составитель В.Битюков

Техред М.Моргентал Корректор М,Ткач

Редактор А.Купряков

Заказ 1076 Тираж 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 ло установлены симметрично относительно объекта, первое и второе поворотные зеркала установлены на равных расстояниях от эталонного объекта и абсолютно черного тела, а первый зеркальный модулятор уста- . 5 новлен по биссектрисе угла, образованного излучением эталонного объекта и объекта, второй зеркальный модулятор установлен по биссектрисе угла, образованного излучением объекта и абсолютно черного тела, а регистратор расположен по нормали и объекту.