Устройство для измерения температуры

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и911180

Союз Советсннк

Соцнапнстнческнк

Республнн (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (51)M. Кл. (22)Заявлено 18.07.80 (2}) 2957083/18-10

6 01 К 11/12 с прнсоеднненнен заявки Мфвудврстеаввй квинтет

CCCP ао делан взввретевв1 и. етсрнтнв, (23)Приоритет

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 09.03.82 (53) УДК 538. .53 (088,8) (72) Авторы изобретения

В, Б. Богданович, А. С. Каменской и А. Г, Син (7I) Заявитель (64) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к термометрии, а именно к устройствам для измерения температуры по изменению цвета измерительного элемента, и может быть использовано для дистанционного измерения локапьных температур и. температурных пс лей радио- и электроаппаратуры, работаютцей в сложных условиях, например под высоким электрическим потенциалом или в полях СВЧ, а также труднодоступных е деталей и сред.

Известны устройства для измерения температуры, содетвкатцие тубус с боковым отростком, в котором расположен источник света, на противоположных торцах тубуса расположены фотоприемник и

13 термохромный преобразователь и установленный между источником света и фото- приемником. цветной светофильтр с перестраиваемой длиной sans пропускания.

Принцип действия такж устройств осноЮ ван на свойстве жидких кристаллов изменять в зависимости от температуры спек. тральную характеристику света, селективно рассеиваемого слоем жидких кристаллов, и последующем преобразовании распределения температуры измеряемого объекта в электрический сигнал в зависимости m спектральной характеристики светового потока, селективно рассеянного слоем жидких кристаллов fl) .

Недостатком этих устройств является малое быстродействие, вследствие большой .инерционности перестрнваемого фильтра с переменной длиной пропускания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры,, содержащее термо- . хромный преобразователь оптически связанный с источником импульсного излучения и с фотоприемником, электрически связанным. с регистрирующим устройством t21 .

Недостатком .известного устройства является низкая точность .измерения температуры, обусловленная временной и температурной нестабильностью термо3 911 хромного преобразователя и фотоприемника, а также низкая крутизна преобразования температуры в электрический сигнал из-эа присутствия широкополостной спектральной составляющей в спектре отражения термохромного преобразователя.

Белью изобретения является повышение точности измерения температуры.

Эта цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены термохромный преобразователь, оптически связанный с источником импульсного излучения и с фотоприемником, два источника непрерывного излучения, мостовая схема и блок управления источниками непрерывного излучения, оптически связанными с фотоприемниками и включенными в смежные плечи мостовой схемы, выход которой подключеи к блоку управления источников непрерывного излучения, а через конденсатор — к регистрирующему блоку.

На чертеже приведена схема устройст» ва.

Устройство содержит термохромкые преобразователи 1 и 2, выполненные в виде слоя жидких кристаллов, заключенного между двумя защитными пленками, которые оптически связаны с источником

3 импульсного излучения и фотоприемни» ками 4 и 5. Последние предназначены для преобразования излучения в электрические сигналы, оптически связаны с источниками 6 и 7 непрерывного излучения и включены в мостовую схему 8, выход которой через блох 9 управления источниками непрерывного излучения, подключен к источникам 6 и 7 непрерывного излучения и через конденсатор 10 соединен с регистрирующим блоком 11.

Блок 9 управления источниками 6 и 7 непрерывного излучения выполнен в виде дифференциальногр усилителя.

Устройство работает следующим образом.

Я

1. Патент Г,ПР Nî, 100549, 55 кл. C 01 К 11/12, 1976.

Устройство для измерения температуЗО ры, содержащее термохромный преобразователь, оптически связанный, с источником импульсного излучения и с фотоприемником, электрически связанным с регистрирующим устройством, о т л и—

35 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в устройство введены дополнительно термохромный преобразователь, оптически связанный с источником импульсного из40 лучения и с фотоприемником, два источника непрерывного излучения, м >стовая схема и блок управления источниками непрерывного излучения, оптически связанными с фотоприемниками и включен45 ными в смежные плечи .мостовой схемы, выход которой подключен к блоху управления источников непрерывного излучения, а через конденсатор — к регистрирующему блоку

Один из термохромных преобразователей 1 или 2 приводят в контакт с . контролируемым объектом, а другой - с тепловым эталоном. Нестабильность работы фотоприемников 4 и 5 приводит к разбалансировке мостовой схемы 8. Постоянная составляющая сигнала разбаланса фильтруется конденсатором 10 и поступает на блок 9, управляющий источниками 6 н 7. Блок 9 регулирует световые потоки источников 6 и 7 таким образом, чтобы стабилизировать нуль мостовой схемы 8 по постоянной составляю180 4 щей сигнала раэбаланса. При этом переменная составляющая этого сигнала, вы« деленная конденсатором 10 и являющаяся функцией разности температур объекта и эталона, поступает на регистрирующий прибор 11.

Наличие в устройстве новых элементов и связей позволяет компенсировать помехи, обусловпенные временными и

1й температурными нестабильностями термохромного преобразователя и фотоприемника, и за счет этого повысить достоверность выделения полезного сигнала, а следовательно, и точности измерения, i5 температуры.

Кроме того, за счет более чувствительного дифференциального метода изме- рения появляется воэможность испольэовать более слабые зондирующие световые

28 потоки, что также уменьшает дополнительные погрешности, обусловденные тем- пературными влияниями источников, а это, в свою очередь, также повышает точность измерения.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Патент США ¹ 4016761, кл. Q Ol К 11/12, 1977 (прототип).

Составитель М. Вабищевич

Редактор Н. Егорова Техред М. Haab Корректор А. Ференц

Заказ 1101/23 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/SФилиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4