Устройство для измерения спектрального коэффициента излучения серых тел

СОЮЗ СОВЕТСНИХШИцзюмиаииРЕСПУБЛИН 359 С О 1 Л 5/1 О сописдния изовретсК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ" 6.:;,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНИрГЬФ(71) Пермский политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 412496, кл. С 01 Л 5 ИО, 1974.2. Поскачей А.А., Чубаров Е.П. Оптико-электронные системы измерения температуры. М., "Энергия", 1979, с. 141 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ИЗЛУЧЕНИЯ СЕРЫХ ТЕЛ, содержащее расположенные последовательно объектив, разделитель потока с системой зеркал, два моно- хроматических фильтра, два приемника излучения, два усилителя и блок деления, а также регистраторо т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности его работы, в него введены последовательно соединенные коммутатор, функциональный целитель напряжения, блок возведения в степень и дополнительный блок деления, причем второй вход блока возведения в степень подключен к выходу блока деления, выход блока возведения в степень подключен к входу дополнительного блока деления, второй вход кото- Е рого соединен с одним из усилителей, а его выход соединен с регистратором.1096506 и дополнительный блок деления, причем второй вход блока возведения в степень подключен к выходу блока деления, выход блока возведения в степень подключен к входу дополнительного блока деления, второй вход которого соединен с одним из усилителей, а его выход соединен с регистратором.На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения спектрального коэффициента излучения серых тел.Устройство содержит объектив разделитель 2 потока с системой зеркал, два монохроматических фильтра 3 н 4, приемники 5 и 6 излучения, усилители 7, выходы .которых подключены к входам блоков 8 н 9 деления, регистрирующий прибор 10, коммутатор 1., функциональный делитель 12 напряжения, блок 13 возведения в степень, выход которого подключен к дополнительному блоку 8 деления, двигатель 14.Устройство работает следующим образом.Излучение от нагретого объекта проходит через объектив 1, делится ,на два разных потока Ф и Ф с помощью разделителя 2 потока - дели- тельной призмы с системой зеркал, которые попадают на два приемника 5 и 6 излучения через монохроматические светофильтры 3 и 4, Усиленные усилителями 7, сигналы О и 2 подаются на вход блока 9 деления, который формирует ВыхОднОЙ сигнал 03, пропорциональный отношению О /О , В ка 2 честве последнего могут быть применены логарифмический делитель или блок деления аналоговых вычислительных машин.Значение 0 может быть определено следующим образом.Учитывая, что значение сигналов Изобретечие относится к радиационной пирометрии и может быть использовано при проведении теплофиэических исследований различных материалов.Известно устройство, содержащее 5 объектив, вольфрамовый эталон, термопару, фотоприемники, следящую систему, направляющие зеркала, модуляционное устройство, монохроматор, фазочувствительный усилитель, исполнитель нный механизм, генератор ультразвуковых колебаний, усилитель мощности, автоматический потенциометр. По найденным истинным значениям температур и известному спектральному коэффициенту черноты эталона вычисляется коэффициент черноты излучения объекта 1 1.Это устройство содержит эталон черноты и элементы, необходимые для измерения истинной температуры объектов, что значительно его усложняет,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения спектрального коэффициента излучения серых тел, содержащее расположенные последовательно объектив, разделитель потока с системой зеркал, два монохроматических фильтра, два приемника из лучения, два усилителя и блок деления, а также регистратор. С (Л т О=ККСХ егде К и К - коэффициенты пропорцио 1 нальности Л и Л - длина волны излучения,1 г о выделяемая монохроматическими фильтрами 1Устройство содержит также блоки вычитания и блоки логарифмирования.Устройство позволяет определять истинную и яркостную температуры, по которым находится спектральный коэффициент излучения 21.Устройство является сложным, а 40 получаемые результаты ненадежными, так как для надежной работы устройства требуется использовать блоки преобразования сигналов, характеристики котоРых зависят от спектрального 45 коэффициента излучения объекта.Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности его работы.Поставленная цель достигается тем, 5 О что в устройство, содержащее расположенные последовательно объектив, разделитель потока с системой зеркал, два монзхроматических фильтра два приемника излучения, два усилителя и блок деления, а также регистратор, введены последовательно соединенные коммутатор, функциональный делитель напряжения, блок возведения в степень3 1096 - коэффициенты излучениянагретого тела при длинах волни 12температура нагретоготела; 5оптические постоянные, значения сигнала выраТ СиСполучим дляжение С л- этО =К -- Еэ зЕ л2 1 10 Составитель Л. Латыев Редактор Р. Цицика Техред М.Кузьма Корректор Л. Шеньо, Заказ 3789/29 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где К - коэффициент пропорциональ 3ностиФункциональный делитель 12 напряжения вырабатывает сигнал О , про- порциональный Дг4 4 д я2 1где К - коэффициент пропорциональ 4ности функционального делителя напряжения.Это объясняется тем, что излучение проходит через один иэ монохроматических фильтров 3, пропускающих иэ 25 лучение с известной длиной волны Д1 ф попадает на приемник 5 излучения. Набор фильтров 3 установлен в диске, который вращается с помощью двигателя 14. На оси диска установлен коммута- З 0 тор 11, который синхронизирует подключение соответствующего сопротивления функционального делителя 12 напряжения и установку монохроматического фил тра С известной длиной 35 3 против приемника 5 излучения, При этом монохроматический фильтр 4, пропускающий излучение с длиной волныустановлен против приемника 6 излучения и в процессе излучения не 40 меняется, Сопротивление функционального делителя 12 подбирается таким образом, чтобы выходное напряжение, снимаемое с делителя, было пропорционально 0,1, Функциональный Делитель 45 представляет собой набор параллельно 50 4последовательно соединенных сопротивлений, Блок 13 возведения в степеньвозводит сигнал О 1 в степень О, давая на выходе сигнал О-. Блок возведения в степень может быть выполненна элементах микроэлектроники и является стандартным блоком аналоговыхвычислительных машин. Для получениясигнала О , пропорционального 1 т,производят деление сигнала О насигнал О 5 дополнительным блоком 8деления.Таким образом, получаемК 5 ЛсО,тел": 11) не зависит от темпера.гтуры излучаюЩего объекта и пропорционален степени его черноты, котораяфиксируется регистрирующим прибором 1 О.Таким образом, благодаря введениюв устройство для измерения спектрального коэффициента излучения серых телкоммутатора, функционального делителянапряжения, блока возведения в степень и дополнительного блока деления,соединенных особым образом, устраняется необходимость использованиясложного оборудования для измеренияистинной температуры объекта излучения и использования блоков, характеристики которых зависят от спектрального коэффициента излучения объекта.Кроме того, устройство позволяетопределить границы серости тел. Сэтой целью необходимо непрерывноевращение диска с набором светофильтров и фиксация изменения сигнала нарегистрирующем приборе 10. Такимобразом, предлагаемое устройствоимеет расширенные функциональные возможности,