Пирометр спектрального отношения с развертывающим уравновешиванием сигналов

 

3I59 57

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.V.1970 (№ 1443638/18-10) с присоединением заявки М

Приоритет

Опуоликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 18.1.1972

МПК 6 Olj 5/30

Комитет по делам изобоетений и открытий при Совете Министров

СССР . ДК 536.521.3(088.8) Автор изобретения

Е. В. Трубицин

Заявитель

ПИРОМЕТР СПЕКТРАЛЬНОГО ОТНОШЕНИЯ С РАЗВЕРТЫВАЮЩИМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ СИ ГНАЛОВ

U С сопз1 и

Ю=

С

30

Изобретение относится к области температурных измерений.

Известен пирометр спектрального отношения, использующий принцип развертывающего уравновешивания. В этом пирометре применяются приемники излучения с линейной световой характеристикой (фотоэлементы, фотодиоды) .

Однако при использовании этого пирометра на результаты измерений влияет нелинейность приемников излучения.

Для повышения точности и использования приемников излучения с нелинейными световыми характеристиками предлагаемый пирометр снабжен источником эталонного сигнала, соединенным с входом фазочувствительного усилителя, коммутатором, подключенным к выходу фазочувствительного усилителя, и накопительной емкостью, которая через коммутатор соединена с выходом другого приемника излучения и с измерительным устройством, причем оптический клин установлен на пути общего светового потока перед светоделительным устройством.

На фиг. 1 представлена схема описываемого пирометра с источником эталонного сигнала в виде источника эталонного напряжения; на фиг. 2 — то же, с источником эталонного сигнала в виде температурной лампы.

Пирометр состоит из оптической системы 1, светоделительного устройства 2, за которым установлены приемники 3 и 4 излучения.

Приемник 3 и источник 5 эталонного напряжения подключены к входу усилителя 6, работающего в режиме нуль-индикатора. Выход усилителя 6 подключен к коммутатору 7, который подключаег накопительную емкость 8, шунтирующуlo нагрузочное сопротивление 9 приемника 4 излучения, к измерительному

10 устройству 10 с высокоомным входом. Пирсметр содержит также оптический клин 11, связанный с двигателем 12.

Принцип действия пирометра основан на том, что если поддерживать один из сигна".ов приемников постоянным, редуцируя общий световой поток, то второй сигнал будет определять отношение сигналов и, следовательно, цветовую температуру:

Ь,; С з — сигналы приемников изучения до редуцирования;

U Ug — редуцированные сигналы; и — коэффициент редукции;

315957

Предмет изобретения

Фаг. 2

Составитель H. Горшкова

Техрсд T. Курилко

Корректоры: Е. Михеева и Е. Исакова

Редактор С. Хейфиц

Заказ 3265/7 Изд. ¹ 1310 Тира>к 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская паб., д. 4,5

Типография, ир. Сапунова, 2 з ,Л

IXI, Й.2 — интенсивности излучения об екта в рабочих областях сп 1Фра:

Тц —.. цветовая температура объедка.

В " агаемом пирометре редуцирМание обще светового потока производится в режиме динамического развертывающего) уравновешивания с помощью оптического клина 11, вращаемого двигателем 12 с постоянной скоростью. Через оптическую систему 1 световой поток от объекта измерения попадает на светоделительное устройство 2, после которого два различных по спектральному составу потока попадают на приемники 8 и 4. Неселективный оптический клин 11, вращаемый с постоянной скоростью двигателем 12, за каждый оборот одинаково ослабляет обе составляющие светового потока.

Сигнал с,приемника 8 сравнивается с эталонным сигналом постоянным по величине, получаемым от источника 5, выполненного, например, в виде источника эталонного напряжения, и разность этих двух сигналов поступает на выход фазочувствительного усилителя б, который в момент баланса воздействует на коммутатор 7. Коммутатор 7 переключает емкость 8, включенную параллельно нагрузке 9 приемника излучения 4 на вход измерительного устройства 10, имеющего высокое входное сопротивление. Таким образом, измерительный прибор 10 измеряет сигнал приемника излучения 4, соответствующий моменту равенства сигнала приемника 8 определенной,постоянной величине. Этот измеряемый сигнал однозначно определяет цветовую темпер атуру.

Второй вариант (рис. 2) предлагаемого пирометра включает в качестве источника эталонного сигнала лампу 18 сравнения, питаемую стабилизированным током от источника

5, а перед приемником 8 установлен вибрацпоппый коммутатор светового потока 14.

При работе пирометра заслонка коммутатора 14 попеременно пропускает па приемник то световой поток от лампы 18 сравнения, то одну из составляющих потока объекта измерения. В момент равенства этих потоков фазочувств14тельный усилитель б воздействует

HB комму татор / и измерительное уcTpoHcTIIQ

10, измеряет сигнал с приемника 4, опреде10 ляюгций в этот момент времени цветовую темпер атуру объекта.

Этот вариант схемы позволяет исключить влияние нестабильности характеристик приемника излучения 8,,в качестве которого мо15 жет быть использовано, например, фотосопротивлепие.

20 Пирометр спектрального отношения с развертывающим уравновешиванием сигналов, содержащий оптическую систему, свегоделителы1ое устройство, приемники излучения, один из которых соединен со входом фазо25 чувствительного усилителя, оптический клин, кинематически связанный с двигателем и измерительное устройство, отлаиа оцийся тем, что, с целью повышения точности H использования приемников излучения с нелинейны30 ми световыми характеристиками, он снабжен соединенным со входом фазочувствительного усилителя источником эталон сигнала, коммутатором, подкл1оченным к Выходу фазочувствительного усилителя, и накопительной

35 емкостью, которая через коммутатор соедипена с выходом другого приемника излучения и с измерительш,1м устройством, причем оптический клин установлен па пути общего светового потока перед светоделительным

40 ус1ройством.