Фотоэлектрический пирометр

 

О П И С А Н И Е (11) 544874

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.03.75 (21) 2112378/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 21.03.77 (5!) М. Кл."- С 011 5/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 536.521:621.

383(088 8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. В. Непомнящий, О. И. Павлухин и Н. Г. Янченко

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (54) ФОТОЭЛ ЕКТРИ Ч ЕСКИ Й П И POM ETP

Изобретение относится к области технической физики и предназначено для использования при бесконтактном измерении температур.

Известны фотоэлектрические п иром етры с непосредственным измерением полезного сигнала на приемнике излучения, содержащие фокусирующую систему, модулятор, фотоприемник, усилительно-преобразующую схему. На показания этих пирометров оказывает влияние нестабильность параметров фотоприемников и измерительно-преобразующей схемы, Недостатком таких приборов является низкое быстродействие.

Известны фотоэлектрические пирометры, содержащие фокусирующую систему, эталонный источник, модулятор, фотоприемник, измерительно-преобразующую схему.

Недостатком этих пирометров также является низкое быстродействие, обусловленное инерционностью эталонной лампы.

Цель изобретения — повышение быстродействия фотоэлектрического пирометра.

Поставленная цель достигается тем, что фотоэлектрический пирометр снабжен гибким отражателем, редуцирующим один из поступающих потоков энергии, и исполнительным устройством, которое подключено к выходу измерптельно-преобразующей схемы.

На фиг. 1 приведена схема ппрометра в случае установления гибкого отражателя в канале объекта измерения; на фиг. 2 — гибкий отражатель в виде металлического зеркала и электромагнит.

Пирометр состоит из фокусирующей спсте5 мы 1, эталонного источника 2, модулятора 3, выполненного в виде колеблющегося зеркала, фотоприемника 4, расположенного нормально к плоскости модулятора н подключенного ко входу измерптельно-преобразующей схемы 5, 10 гибкого отражателя 6, расположенного под углом к оси фокусирующей системы, исполнительного устройства 7, подключенного к выходу измерительно-преобразующей схемы.

Все элементы оптической схемы: фокусиру15 ющая система, эталонный источник, модулятор, фотоприемник, гибкий отражатель — находятся в одной плоскости. В качестве гибкого отражателя может быть использовано металлическое зеркало (фиг. 2), которое крепит2О ся к неподвижному основанию и имеет соприкосновение по осевой линии. Кривизна зеркала может изменяться с помощью какого-либо исполнительного устройства 7, например, электромагнита (фпг. 2). Для этого на концах зер25 кала крепятся ферромагнитные уголки, расположенные против полюсов электромагнита.

Работа пирометра заключается в следующем.

Поток энергии объекта измерения фокуси30 рующей системой 1 направляется на гибкий

544874

Фиг,f чьиг.2 отражатель 6, отразившись от которого он попадает на модулятор 3. Другой поток энергии направляется на модулятор от эталонного источника 2. Модулятор 3 представляет собой зеркало, колеблющееся относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной к плоскости, в которой лежат элементы оптической схемы пирометра. При колебаниях модулятора потоки от объекта измерения и эталонного источника 2 поочередно направляются на фотоприемник 4. В случае неравенства потоков, фотоприемником вырабатывается сигнал рассогласования, который подается на измерительно-преобразующую схему 5, в результате чего изменяется сигнал, управляющий исполнительным устройством 7. В свою очередь, исполнительное устройство, воздействуя на гибкий отражатель, изменяет его кривизну.

При этом лучистые потоки объекта измерения и эталонного источника уравниваются на фотоприемнике.

Степень ослабления лучистого потока зависит от кривизны отражателя и расстояния между отражателем и фотоприемником. При уменьшении расстояния между отражателем и фотоприемником, чтобы ослабление не изменилось, следует увеличивать кривизну отражателя.

С помощью гибкого отражателя в пирометре сравнительно просто осуществляется ослабление лучистого потока в 25 — 30 раз, что примерно соответствует температурному диапазону 300 . Расширение общего диапазона может быть осуществлено введением дополнительных поддиапазонов. Переход с одного поддиапазона на другой может осуществляться путем ступенчатого изменения тока эталонной лам10 пы.

В данной схеме осуществляется редуцирование потока энергии объекта измерения с помощью гибкого отражателя, инерционность которого значительно ниже инерционности

15 лампы накаливания.

Формула изобретения

Фотоэлектрический ппрометр, содержащий

20 фокусирующую систему, эталонный источник, модулятор, фотоприемник и измерительнопреобразующую схему, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен гибким отражателем, редуцирую25 щим один из поступающих потоков энергии, и исполнительным устройством, которое подключено к выходу измерительно-преобразующей схемы.