Пирометр спектрального отношения

 

Союз Совекииж

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (ЯЯ) 3аввлеио 03.10.77 (Я) 25 9030/18 — 25

G 01 1 5/60

Гещдерстваияьй иваты

СССР

Ао аамм ааабРатанма и атхРВтмм (23) Приоритет

Опубликовано 25.06.79, Бюллетень И 23

Дата опубликования описания 29.06.79 (53) УДК 536.52 (088.8) (72) Авторы изобретения Б. И. Блажкевич, В. Г. Зубов, К. С. Семенистый и Д. А. Врковский

Физико- механический институт AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) ПИРОМЕТР СПЕКТРАЛЬНОГО ОТНОШЕНИЯ

Изобретение относится к технике измерения гемператур бесконтактным методом по теллово-. му излучению и может быть использовано, например, в металлургической промышленности при контроле теплотехнических процессов.

Известны пирометры спектрального отношения, > в которых определение цветовой температуры бихроматическим методом связано с измерением логарифма отношения монохроматических интенсивностей объекта в двух длинах волн (11.

Из известных параметров спектрального отношения наиболее близким к предлагаемому является лирометр, который содержит модулятор све;;oa0m потока, приемник излучения, блок синхрои;пульсов, усилитель постоянного тока с блоком

15 авт:магической регулировки усиления, функциональный преобразователь и регистрирующий прибор (2).

Недостатком такого устройства является низкая точность измерения цветовых температур, обус29 ловленная дрейфом предварительного усилителя пирометра. В качестве предварительного усилителя в цирометре использован обычный усилитель постоянного тока, которому присущ временной

2 и температурный дрейф выходного напряжения, снижающий точность измерения температуры. Даже у лучших отечественных образцов операционных усилителей, являющихся базовыми для построения предварительного усилителя пирометра, приведенный ко входу температурный дрейф равен 50 мкВ/ С.

Целью изобретения является повышение точности измерения

Это достигается тем, что в пирометр введены преобразователь импеданса и блок дискретной периодической выборки дрейфа нуля усилителя, причем преобразователь импеданса включен между усилителем и функциональным преобразователем, выход преобразователя соединен со входом указанного блока выборки дрейфа, управляющий вход которого соединен с блоком сиихроимпульсов, а выход подсоединен ко второму входу нреобразователя импеданса.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого пирометра.

Пирометр содержит модулятор 1 светового потока,.приемник 2 излучения, блок 3 сиихроимцуль. сов, усилитель 4 постоянного тока, блок 5 ав=ома66921

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 3647/33 Тираж 765 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проек гная,4 тической ре. "улировки усиления, преобразователь

6 импеданса, блок 7 дискретной периодической выборки дрейфа, функционагн ный преобразователь

8 и регистрирующий прибор 9;

Пирометр работает следующим образом.

Световой поток от объекта, температура которого измеряется при помощи модулятора и:. риемника 2 излучения, преобразуется в следуннцие друг за другом однополярные импульсы напряжения с чередующимися амплитудными значениями

U и 0 . При помощи усилителя 4 постоянно-о тока импульсы усиливаются в заданное число раз.

Выходное напряжение усилителя 4 через преобразователь 6 импеданса поступает на функциональный преобразователь 8, который осуществляет об- s работку импульсов U и 0 и преобразует их отношение в постоянное напряжение, пропорциональное значению измеряемой цветовой температуры объекта. Регистрирующий прибор 9 измеряет указанное напряжение.

Коэффициент усиления усилителя 4 при помощи блока 5 автоматической регулировки дискретно изменяется в зависимости от значения одного иэ импульсов (например U ) приемника 2 излучения. 25

Блок 7 дикретной периодической выборки дрейфа управляется выходными синхроимпульсами блока 3 и представляет собой, например, одновибратор с управляемыми ключами и элементом N памяти.

В момент окончания информационного импульса U блок 7 периодической дискретной выборки дрейфа при помощи синхроимпульса блока 3 подключаетм к выходу усилителя 6 постоянного тока на время, меньшее длительности паузы между импульсами U и 0 . На выходе блока 7 выделяется напряжение дрейфа усилительного тракта.

В период действия информационного импульса с блока 7 на вход преобразователя 6 импеданса 40 поступает напряжение компенсации дрейфа нулевого уровня. После окончания импульса описан6

4 ный процесс повторяется. Таким образом, на вход функционального преобразователя 8 поступают усиленные импульсы U и 01 без временного и температурного дрейфа. Поэтому соотношение между их амплитудными значениями не содержит погрешности от указанных дрейфов, что ущественно повышает точность измерения цветовых температур.

Экспериментальные исследования заявляемого пирометра спектрального отношения показали, что его временной дрейф, приведенный ко входу, не превышает <1 мкВ за 10 ч непрерывной работы, а температурный дрейф +— +0,1 мкВ/ С в диапазоне температур 0-50 С.. Динамический диапазон изменения входного сигнала усилителя составляет 60 дБ.

Пирометр спектрального отноше.msr, содержащий модулятор светового потока, приемник излучения, блок сиыхроимпульсов, усилитель постоянного тока с блоком автоматической регулировки усиления, функциональный преобразователь и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены преобразователь импеданса и блок дискретной периодической выборки дрейфа нуля усилителя, причем преобразователь импеданса включен между усилителем и функциональным преобразователем, выход пуеобуазователя соединен со входом указанного блока выборки дрейфа, управляющий вход которого соединен с блоком синхроимпульсов, а выход подсоединен ко второму входу преобразователя импеданса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гордов A. Н. Основы пирометрии, М., "Метаплургия", 1971.

2. Авторское свидетельство СССР Р 480921, кл. G 01 1 5/60, 1975.