Трехцветовой пирометр

 

267127

CoI03 Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 421, 9/10

Заявлено 22.Х.1968 (№ 1277076/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК G 01k

УДК 536.521 (088.8) Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете |т|инистрав

СССР

Опубликовано 01.1Ч.1970. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 21.VII.1970

Автор изобретения

А. И. Вилейшис

Заявитель

Институт физико-технических проблем энергетики

АН Литовской ССР

ТРЕХЦВЕТОВОЙ ПИРОМЕТР

Известны трехцветовые пирометры, содержащие оптическую систему, оптический коммутатор и приемник излучения.

Однако такие пирометры не могут непосредственно измерять трехцветовые температуры, так как они измеряют две цветовые, а искомую находят расчетным или графическим путем.

Предлагаемый пирометр отличается тем, что он снабжен пересчетным устройством с регистрирующим прибором и двумя компенсационными блоками измерения цветовых температур, лампы сравнения и оптические поглотители которых расположены на прямой перпендикулярной оптической оси, а приемники со светофильтрами — равномерно по окружности в плоскости, перпендикулярной оптической оси. Причем оптический коммутатор выполнен в виде двух вращающихся зеркал, одно из которых — параллельно оптической оси, а другое — под углом. При этом центры зеркал лежат в плоскости приемников излучения, соединенных через усилители с пересчетным устройством.

Это позволяет непосредственно измерять трехцветовую температуру

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и2, где 1 — объект измерения; 2 — линза; 8 — блок приемников излучения; 4 — двигатель, вращающий оптический коммутатор; 5, 6 — компенсационные лампы накаливания; 7, 8 — конденсоры световых потоков компенсационных ламп;

9, 10 — неселективные оптические поглотители;

II, 12 — усилители-преобразователи, управляющие током ламп по сигналам рассогласова5 ния с двух приемников; 18, 14 — усилители-преобразователи, управляющие посредством исполнительных механизмов 15 и 1б положением оптических поглотителей по сигналам рассогласования с двух других приемников излуче10 ния; 17 в пересчетное устройство автоматического определения трехцветовой температуры;

18 — регистрирующий прибор; 19, 20 — приемники блока измерения цветовой температуры Т,; 21, 22 — приемники олока измерения

15 цветовой температуры Т>, 28 — один из четырех конических светопроводов, к торцам которых прикреплены приемники и которые необходимы для концентрации световых потоков на небольшие светочувствительные поверхности

20 приемников; 24 — один из светофильтров для выделения необходимой области спектра; 25— зеркальце, плоскость которого параллельна оптической оси на некотором расстоянии от нее;.2б — зеркальце под углом 45 к оптичес25 кой оси; 27 — цилиндр с двумя окнами; 28— диафрагма с отверстием; 29 — конденсор; 80— вал двигателя.

Для того чтобы световые потоки компесационных ламп, отражаясь от зеркальца 25, не

30 попадали на фотоприемники, расположенные

267127 по другую сторону оптической оси, в цилиндре

27 одно окно находится против зеркальца ?б, отражающего поочередно на четыре фотоприемника световой поток только от объекта измерения, а другое (пошире) — против зеркальца 25, которое отражает световые потоки только от компенсационных ламп на соответствующие пары приемников. Световые потоки от ламп 5 и б проходят к оптическому коммутатору через два отверстия в блоке приемников 8.

Трехцветовой пирометр работает следующим образом. Тепловое излучение объекта измерения 1 фокусируется линзой 2 на диафрагму 28 с отверстием, через которое проходит световой поток с той части объекта измерения, где требуется определить температуру. 3а диафрагмой поток собирается конденсором 29 в узкий луч, который после отражения от зеркальца 2б поступает поочередно, по мере вращения двигателя, на приемники 19, 20, 21, 22. Одновременно с этим световые потоки компенсационных ламп 5 и б, пройдя конденсоры и оптические клинья, также поступают в блок 8 приемников через два отверстия в нем. Когда зеркальце 25 повернуто, например, влево, то от него отражается световой поток лампы 5 на приемники 19 и 20, а когда повернуто вправо, то от него отражается поток лампы б на приемники 21 и 22. Таким образом, при вращении двигателя 4 на приемники поочередно приходят световые потоки от объекта измерения и от соответствующих компенсационных ламп.

Приемники освещаются кратковременно, и поэтому на нагрузках приемников также возникают кратковременные импульсы напряжения.

В усилителях-преобразователях 11, 12, 18 и

14 импульсы с нагрузок вначале усиливаются, а затем преобразуются. Каждый усилительпреобразователь имеет запоминающую ячейку, в которую входит конденсатор, заряжаемый каждым импульсом через диод с катодного повторителя. Конденсатор удерживает величину импульса только до прихода следующего импульса. Перед началом следующего импульса конденсатор мгновенно разряжается, например, через триод, который до этого был заперт.

Отпирание триода можно производить началом переднего фронта поступающего импульса после его несложного преобразования (ограничение, дифференцирование и т.д.).

Переменная составляющая напряжения с конденсатора запоминающей ячейки поступа5 ет в фильтр для выделения основной гармоники. На выходе фильтра получается переменное напряжение синусоидальной формы, которое является сигналом рассогласования световых потоков на одном приемнике. При отсутствии

10 рассогласования между световыми потоками переменное напряжение также отсутствует.

Усилители-преобразователи 11 и 12 обеих схем измерения по сигналам рассогласования управляют током через соответствующие ком15 пенсационные лампы, а усилители-преобразователи 18 и 14 посредством исполнительных механизмов 15 и 16 по сигналам рассогласования управляют положением оптических поглотителей 9 и 10 так, чтобы сигналы рассогласо20 вания стремились к нулю.

Пересчетное устройство 17 по значениям тока через компенсационные лампы определяет трехцветовую температуру, значение которой фиксируется регистрирующим прибором 18.

25 Быстродействие пирометра порядка 5 сек и определяется, в основном, инерционностью компенсационных ламп накаливания.

Предмет изобр етения

Трехцветовой пирометр, содержащий оптическую систему, оптический коммутатор и приемник излучения, отличающийся тем, что, с целью непосредственного измерения трехцве35 товой температуры, он снабжен пересчетным устройством с регистрирующим прибором и двумя компенсационными блоками измеренич цветовых температур, лампы сравнения и оптические поглотители которых расположены

40 на прямой, перепендикулярной оптической оси, а приемники со светофильтрами — равномерно по окружности в плоскости, перпендикулярной оптической оси, причем оптический коммутатор выполнен в виде двух вращающихся

45 зеркал, одно из которых — параллельно оптической оси, а другое — под углом, при этом центры их лежат в плоскости приемников излучения, соединенных через усилители с пересчетным устройством.

267127

/

/ г2,4-А

2/

27

Фиг./

Фиг. 2

Редактор Л. Мутовкина

Заказ 1890/1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2! ! ! !

Мф» г

Составитель T. Краснова

Техред Л. В. Куклина Корректор Л. С. Веденеева