Пирометр спектрального отношения

 

Союз Советскня

Социалистических

Республик

1 но 7О9958 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 070277 (2т) 2450245/18-25 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 150180 Бюллетень 8о 2

Дата опубликования описания 180180

G 01 J 5/60

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 536.52 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Г. Зубов и A.Ï. Крышев (71) Заявитель

Физико-механический институт АН Украинской CCP (54 ) ПИРОМЕТР СПЕКТРАЛЬНОГО ОТНОШЕНИЯ

Изобретение относится к области радиационной пирометрии и может быт1 использовано при измерении температуры нагретых объек тов по тепловому излучению, в частности по отношению .

5 сп ек т раль ных луч ис т ос т ей в и эм еряемых участк ах с пек т ра .

Иэв естны пирометры спек траль ного отношения, в которых определение

1О цветовой температуры бихроматическим методом связано с измерением логарифма отношения монохрсматических интенсивностей излучения объекта в двух длинах волн (1) .

Ближайшим к предлагаемому пирометру является автоматический фотоэлектрический цветовой пирометр (2) .

Такой пирометр содержит обтюратор со светофильтрами, приемник излучения, усилитель, дифференцирующее звено, детектор, звено RC „ ограничитель, сихронный переключатель и

RC-фильтр.

Недостатком прототипа является невысокая точность, обусловленная его низкими динамическими характеристиками, так как о цветовой температуре объекта судят по величине постоянной составляющей напряжения, снимаемого с RC-фильтра, имеющего большую постоянную времени, Послед- нее обстоятельство приводит к тому, что при измерении нестационарных температур выходной сигнал пирометра имеет существенную динамическую погрешность .

Целью изобретения является повышение точности измерения эа счет улучшений динамических характеристик пирометра.

Цель достигается тем, что в предлагаемом пирометре между ограничителем и регистратором введен блок знакопеременного интегрирования, связан ный с синхронизатором и состоящий иэ интегратора, вход которого через переключатель соединен с источниками опорных напряжений противоположных знаков и земляной шиной.

На чертеже показан предлагаемый пирометр, содержащий модулятор 1 светового потока в составе оптической системы и в ращающегося обтюратора со светофильтрами, приемник 2 излучения, усилитель 3, ключ 4, звено

RC-5, блок 6 синхроимпульсов, синхро ниэатор 7, ограничитель 8, блок 9 знакопеременнor о интегрирования, состоящий из источников 10 и 11 противоположных по знаку опорных напряже709958

Формула изобретения

ЦНИИП И

Тираж 713

Заказ 8751/

Подписное ний, переключателя 12 и интегратора 13, регистратор 14.

Пирометр работает следующим образом.

Световой поток от объекта, температуру которого измеряют при помощи модулятора 1 светового потока и приемника 2 излучения преобразуется в следующие друг за другом трапеци идальные импульсы напряжения с ампли,тудами U< и U, пропорциональными мо- 1О нохроматическйм интенсивностям излучения объекта в двух длинах волн.

Ключ 4 замыкается синхронизатором 7 в моменты формирования передних фронтов импульсов и размыкается до начала формирования задних фронтов импульсов . В результате конденсатор звена BC-5 последовательно заряжается до амплитудных значений U< и U< . импульсов, а после размыкания ключа 4 разряжается по экспоненте с постоян- Ю ной времени <.

Текущее значение экспоненциально спадающего напряжения звена RC-5 сравнивается с пороговым напряжением

U> ограничителя 8, на выходе которо- Я

ro формируются широтно-модулированные импульсы.

В блоке 9, работой которого управляют выходные импульсы ограничителя 8 и синхронизатора 7,осуществляется ин- ЗО тегриров ание в против оположных направ— лениях за счет того, что ко входу интегратора 13 через переключатель 12 последов атель но подключаютс я источники 10 и 11, имеющие выходные опорные напряжения -U и +U соответственно.

Напряжение -U прикладывается ко вх оU ду интегратора 13 на время t. =ГЬ вЂ” 1

4 () 2 а напряжение +U — на время t = С0и —.gg

0 г U

В остальные моменты времени вход интегратора подсоединяется к земляной шине (интегратор переводится в режим памяти), После окончания цикла измерения на выходе блока 9 устанавливается напряжение, равное

Вих о (, о О Q

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, где Ä— постоянная времени интегратора 13, Напряжение Uence фиксируется регистратором, после чего синхронизатор 7 подготавливает интегратор 13 блока 9 к следующему циклу измерения.

Так нм образом, выходное напряжение предлагаемого пирометра после окончания цикла измерения, равного двум периодам следования информационных импульсов, линейно связано с обратным значением цветовой температуры и, в отличие от прототипа, характеризуется нулевой методической погрешностью установления. Улучшение динамических характеристик пирометра существенно повысило точность измерения.

Пирометр спектрального отношения, содержащий модулятор светового пото- ° ка, приемник излучения, выход которога подключен ко входу усилителя, звено ВС, подключенное ко входу ограничителя, а также через ключ — к выходу усилителя, синхронизатор, соединенный с датчиком синхроимпульсов и регистратором, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерения эа счет улучшения динамических характеристик, между ограничителем и регистратором введен блок знакопеременного интегрирования, связанный с синхронизатором и состоящий из интегратора, вход которого через переключатель соединен с источниками опорных напряжений противоположных знаков и земляной шиной.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Гордов А,Н, Основы пирометрии, N., изд. Металлургия, 1971, с, 362.

2„ Приборостроение Р 12, 1956, с, 13-16 (прототип) .