Пирометр фотоэлектрический

 

О П И С А Н И Е о,566ие

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К -АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.11,75 (21) 2186515/25 (51) М. Кл. G01 Х 5/28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.07.77, БюллетЕнь №27 (53) УдК 536 5 (088 8) (45) Дата опубликования опнсания 29.09.77

Государстееиииа комитет

Совета Me c pos СССР

M делам изабретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Завндей, А. В. Пустогаров и А. Н. Колесниченко (71) Заявитель (54) ПИРОМЕТР ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Изобретение касается исследования теплофизических свойств тутоплавких материалов, предназначено для измерения температур быстропротекающих процессов и может быть использовано в различных областях науки и техники.

Известен быстродействующий пирометр для измерения температур твердых тел, Пирометр содержит объектив, источник постоянного накала, обтюратор с отверстиями для ослабления излучения источника сравнения, спектральный фильтр, фотоприемник, Известен также быстродействующий фотоэлектрический пирометр, содержащий оптическую систему, источник постоянного накала, обтюратор с поглощающими стеклами для ослабления излучения от измерительного источника, светофильтр, фотоприемник, установленный на оптической оси пирометра, усилитель, подключенный к выходу фотоэлектрического приемника.

Общий недостаток этих пирометров заключает. ся в том, что коммутация эталонного источника излучения осуществляется дисковым модулятором, приводимым во вращение двигателем, что не позволяет получить временное разрешение более 10

10 се к.

Цель изобретения — увеличение быстродействия пироме тра.

Это достигается тем, что эталонный источник сравнения в пирометре выполнен в виде светоизлу5 чательного диода, оптически связанного с фотоприемником, причем в устройство пирометра введены высокочастотный генератор стабильной частоты и амплитуды, разделительная схема, установленная на выходе фотоприемника, линейная схема

10 пропускания, один вход которой соединен с выходом разделительной схемы, а другой соединен с высокочастотным генератором, другой выход генератора соединен с светоиэлучательным диодом, арифметический блок, один из входов которого

15 соединен с разделительной схемой, другой — с линейной схемой пропускания.

На чертеже представлена принципиальная блоксхемаа пирометра.

20 Пирометр содержит оптическую систему 1, полевую диафрагму 2 для наведения на объект, свето° фильтр 3, фотоприемник 4, собирающую линзу 5, светодиод 6, генератор импульсов 7, линейное пропускающее устройство 8, цепь 9 разделения измери.тельного и эталонного сигнала, блок 10 для деления

566148

3 и логарифмирования опорного и измерительного сигналов.

Излучение от объекта измерения, проходя через оптическую систему 1 и светофильтр 3 (площадка визирования осуществляется при помощи полевой диафрагмы 2), падает на фотоприемник 4, например, на фотоумножитель.

От генератора импульсов 7 на светодиод 6, установленный под углом к оптической оси пирометра, поступает напряжение стабильной части и ампли- 10 туды. Излучение от светодиода в виде световых импульсов собирается при помощи линзы 5 и падает на фотоприемник 4, на котором выделяется сигнал, пропорциональный освещению от опорного источника 6 и or измерительного объекта. С фотоприем- ц . вика 4 сигнал поступает в разделительную схему, в которой с помощью резонансного фильтра выделяется напряжение опорного сигнала, составляющая напряжения, соответствующая излучению от измеряемого объекта, поступает в линейно пропускаю- 20 щее устройство, синхронизация которого осуществляется от генератора 7 импульсов стабильного напряжения. Разделенные импульсы эталонного и измерительного напряжения поступают в арифмети. ческий блок, который выполняет операцию деления 25 и логарифмирования. Арифметический блок, выполняющий операции деления и логарифмирования, может быть выполнен, например, на операционных усилителях.

Наличие импульсов напряжения, пропорцио. ЗО нальных интенсивности от объекта измерения и эталонного источника сравнения, позволяет определить яркостную температуру из следующего соотнопиния

Д тх тэф И где Тх и Тзф — измеряемая и эффективная температура источника сравнения;

h — постоянная Планка;

Х вЂ” эффективная длина волны, U — напряжение на выходе арифметического устройства.

Наличие светодиода, способного работать с частотой модуляции до сотен мегагерц, с глубиной модуляции 100%, позволяет увеличить временно разрешение пирометра до 10 в сек. Отсутствие меха- нического модулятора и двигателя увеличивает надежность и работоспособность пирометра в любом положении и при наличии ускорений.

Использование генератора опорного напряг ния с изменяющейся частотой и перестранваемого: фильтра в цепи разделения позволяет оперативно изменять быстродействие прибора до 10 сек.

Формула изобретении

Пирометр фотоэлектрический, содержащий оптическую систему, светофильтр, эталонный источник сравнения, фотоприемник, от лича ющийс тем, что, с целью увеличения быстродействия, эталонный источник сравнения в нем выполнен в виде светоизлучательного диода, оптически связанного с фотоприемником, причем в устройство пирометра введены высокочастотный генератор стабильнои частоты и амплитуды, разделительная схема, установленная на выходе фотоприемника, линейная схема пропускания, один вход которой соединен с выходом разделительной схемы, а дру-. гой соединен с высокочастотным генератором, другой выход генератора соединен с светоизлучатель-. ным диодом, арифметический блок, один из входов которого соединен с разделительной схемой, другой— с линейной схемой пропускания.

566148

Составитель А. Кружнлнна

Техред Н. Анлрейчук Корректор С. й)дченвоэ

Редактор Н, Разумова

Закаэ 2393/28

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Тираж 865 Подлнсиое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретеннй и открытий

113035> Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5