Цветовой компенсационный пирометр
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 08,VII.1968 (№ 1254286/18-10) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 17.1II.1970. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 7Л III.1970
Кл. 421, 9/10
МПК G 01k
УДК 536.521.082.52:535.6 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
А, И. Вилейшис
Заявитель Институт физико-технических проблем
ЦВЕТОВОЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПИРОМЕТР щели, то его трудно расположить так, чтобы щель по всей длине была строго симметрична оси светового потока компенсационной лампы.
С целью устранения двухканальности для
5 повышения точности измерения, повышения чувствительности и упрощения конструкции предлагаемый пирометр снабжен оптическим коммутатором в виде двустороннего зеркальца, плоскость которого проходит через ось дви10 гателя, перпендикулярную плоскости фотоприемников и компенсационного источника, а центр зеркальца расположен в точке пересечения оси двигателя, оптической оси пирометра и оси фотоприемников.
15 На чертеже изображено предлагаемое устройство.
В него входят объект 1 измерения; линза 2, фокусирующая изображение объекта 1 на диафрагму 8 с отверстием, через которое прохо20 дит световой поток с той части объекта измерения, где определяется температура; конденсаторы 4 и 5; зеркальный коммутатор 6, вращаемый двигателем 7; светофильтры 8 и 9 перед фотоприемниками 10 и 11, которые выде25 ляют спектральные области с длинами волн лт и л2, усилители-преобразователи 12 и 18 сигналов с фотоприемников; компенсационная лампа накаливания 14, необходимая для отрицательной обратной связи по световому пото30 ку; исполнительный механизм 15 для перемеИзобретение относится к области измерения температуры тел по их тепловому излучению, в частности к цветовым пирометрам.
Известны цветовые компенсационные пирометры, содержащие расположенные в одной плоскости два фотоприемника и компенсационный источник излучения, установленный на оптической оси пирометра.
Однако в оптической части известного пирометра наблюдается разделение световых потоков объекта измерения и компенсационной лампы накаливания на два канала. При измерении температур таким пирометром от неравномерности температурного поля объекта измерения, от изменения его формы и размеров, от изменения угла излучения объекта в показания пирометра могут вноситься значительные погрешности, ибо между частями разделенного светового потока нарушается пропорциональность, которая для правильной работы должна оставаться строго постоянной, так как само измерение температур основано на соотношении потоков излучения.
При разделении светового потока от компенсационной лампы также трудно сохранить пропорциональность между разделенными половинами, потому что практически трудно выполнить неселективный оптический клин с одинаковой плотностью по ширине, а если оптический клин выполнен в виде переменной
1 ! т !.,: энергетики АН Литовско ССР..
266275 щения неселективного оптического клина lб; регистрирующий прибор 17, указывающий температуру по соответствующим значениям тока через компенсационную лампу.
Зеркальный коммутатоп б, насаженный на вал двигателя 7, представляет собой двустороннее зеркальце, заключенное для прочности в рамку. Рамка с зеркальцем крепится на валу двигателя посредством втулки, приделанной к рамке, или составляющей с ней одно целое, Ось двигателя проходит в плоскости зеркальца через его середину и перпендикулярна оси между фотоприемниками и оптической оси пирометра, а центр зеркальца находится в точке пересечения этих трех осей. При вращении двигателя зеркальце вращается вокруг его оси.
Зеркальный коммутатор с двигателем заменяет в известном устройстве четыре светоделительных зеркальца и два двигателя с обтюраторами. По сравнению с этим зеркальный коммутатор имеет малые размеры и позволяет компактно расположить фотоприемники и компенсационную лампу. На фотоприемники приходит полный световой поток как от объекта измерения, так и от компенсационной лампы, что увеличивает сигналы с фотоприемников и позволяет измерять более низкие температуры небольших тел, т. е. возрастает чувствительность пирометра. 30
Работает устройство с зеркальным коммутатором следующим образом. Световой поток от объекта 1 измерения проходит через линзу
2 и диафрагму 8, за которой конденсор 4 собирает расходящийся поток в узкий луч. 35
Этот луч далее проходит к зеркальному коммутатору, плоскость которого в данный момент повернута под углом 45 к оси светового потока объекта измерения и компенсационной лампы, как показано на чертеже. Световой по- 40 ток объекта измерения отражается от одной поверхности зеркальца и через светофильтр 9 поступает на фотоприемник 11, а световой поток компенсационной лампы в этот момент, пройдя конденсор 5 и оптический клин 1б, от- 45 ражается от другой поверхности зеркальца и через светофильтр 8 приходит в фотоприемник 10. После поворота зеркальца двигателем на 90 световой поток объекта измерения поступает теперь на фотоприемник 10, а компенсационной лампы — на фотоприемник 11. Таким образом, на фотоприемники 10 и 11 поочередно поступают световые потоки от объекта измерения и компенсационной лампы. На нагрузках фотоприемников выделяются электрические сигналы, соответствующие по длительности световым сигналам.
Эти сигналы являются .импульсами небольшой длительности. Длительность импульсов зависит от ширины кадровых окон перед фотоприемниками и от расстояния от зеркальца до фотоприемников. Чем меньше это расстояние, тем длительность импульсов больше.
Сигналы с фотоприемников приходят в усилители-преобразователи 12 и 18. Полученные сигналы рассогласования поступают далее для управления током через компенсационнную лампу и для перемещения оптического клина lб посредством исполнительного механизма 15.
В первых каскадах усилителей-преобразователей должно быть предусмотрено автоматическое регулирование усиления, ибо сигналы с фотоприемников изменяют свою величину в значительных пределах. Полные же световые потоки освещают фотоприемники прерывисто, и поэтому процесс снижения чувствительности фотоприемников происходит медленно. Это еще одно положительное свойство такой световой коммутации.
Предмет изобретения
Цветовой компенсационный пирометр, содержащий расположенные в одной плоскости два фотоприемника и компенсационный источник излучения, установленный на оптической осн пирометра, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности прибора, упрощения конструкции, он снабжен оптическим коммутатором в виде двустороннего зеркальца, плоскость которого проходит через ось двигателя, перпендикулярную плоскости фотоприемников и компенсационного источника, а центр зеркальца расположен в точке пересечения оси двигателя, оптической оси пирометра и оси фотоприемников.
266275
Составитель Т. Б. Краснова
Редактор М. В. Афанасьева Техред Т. П. Курилко Корректор И. С. Хлыстова
Заказ 2000/16 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5
Типография, пр. Сапунова, 2
