Поляризационно-оптический цифровой термометр

)5 6 01 К 11/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТ и П,Г.Стомпера ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.РИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 821960, кл. 6 01 К 11/12, 1981.Авторское свидетельство СССРЬЬ 1500864, кл. 6 01 К:11/12, 1987.(57)Изобретение относится к технике измрений температур и может быть использовно при дистанционных измеренияте туры поверхности непрозрачны объектов с полной гальванической развязкой в условиях действия сильных электромагнитных полей или находящихся под высоким электрическим потенциалом, Цель изобретения - повышение точности измерейия и расширение функциональных возможностей, Суть изобретения заключается в выполнении чувствительного двулучепреломляющего кристалла 5 в виде плоскопараллельной пластины, установленной на исследуемый объект 16 стороной, на которую напылена отражающая зеркальная подложка 6, и имеющей с исследуемым объектом 16 механический контакт, что позволяет повысить точность измерения и обеспечить измерение температуры непрозрачных объектов, а также объектов, размещаемых в термокамерах, имеющих одно окно. 1 ил.зЬ1) 510 25 30 35 40 45 30 Изобретение относится к технике измерений температур и может быть использовано при дистанционных измерениях температуры поверхности непрозрачных обьектов с полной гальванической развязкой в условиях действия сильных электромагнитных полей или находящихся под высоким электрическим потенциалом,Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей.На чертеже приведена блок-схема поляризационно-оптического цифрового термометра,Поляризационно-оптический цифровой термометр содержит источник 1 монохроматического поляризационногосвета, фокусирую щую линзу 2, диафрагму 3, полупрозрачное зеркало 4, термочувствительный двулучепреломляющий крисгалл 5, на одну из сторон которого напылена отражающая зеркальная подложка 6, светоделитель 7, фазовую пластину 8, первый 9 и второй 10 поляризаторы, первый 11 и второй 12 светофильтры, выполненные узкополосными, первый 13 и второй 14 фотоприемники, а также блок 15 определения температуры, Термочувствительный двулучепреломляющий кристалл 5, выполненный в виде плоскопараллельной пластинки, установлен на исследуемый обьект 16 стороной, на которую напылена отражающая зеркальная подложка 6, и имеет с исследуемым обьектом 16 механический и термический контакты.Термометр работает следующим образом.Монохроматичес кий плоскополяризованный падающий луч источника 1 проходит через фокусирующую линзу 2, обеспечивающую фокусировку излучения на полупрозрачное зеркало 4, диафрагму 3, полупрозрачное зерало 4, попадает на термочувствительный двулучепреломляющий крлсталл 5 и, отразившись от отражающей зеркальной подложки 6, попадает на полупрозрачное зеркало 4, Таким образом, монохроматический плоскополяризованный гадающий луч источника 1, пройдя термочувствительный двулучепреломляющий кристалл 5 и, отразившись от отражающей зеркальной подложки б, испытывает двойное лучепреломление т,е. разделяется на два луча, поляризова-ных во взаимно перпендикулярных плоскостях и распространягощихс я в тер мочувствительном двулучепреломляющем кристалле с разными скоростями, При этом между первым и вгорым лучами возникает оптическая разность хода Л, равная Л =-О(п -и),Ии разность фаэ д, равная где б - толщина термочувствительного двулучептоеломляющего кристалла 5;и и и - показатели преломления перИвого и второго лучей;А - длина волны монохроматического плоскополяризованного луча источника 1,Отразившись от полупрозрачного зеркала 4, луч попадает на светоделитель 7, где расщепляется на два луча, причем первый луч через фазовую пластину 8, первый поляризатор 9 и первый светофильтр 11 поступает на вход первого фотоприемника 13, а второй луч через второй поляризатор 10 и второй светофильтр 12 поступает на вход второго фотоприемника 14, При этом при прохождении первого луча через фазовую пластину 8 он получает постоянный отрица 7 Ттельный фазовый сдвиг 2 относительно второго луча.Электрические сигналы Оф 1 и Оф 2 навыходах первого 13 и второго 14 фотоприемников определяются квадратом амплитуды соответствующих оптических сигналовна их входах.С выхода первого 13 и второго 14 фотоприемников электрические сигналы поступают на первый и второй входы блока 15определения температуры, в котором в зависимости от фазового сдвига между электрическими сигналами Офт и Оавычисляется температура исследуемогообъекта 16. Блок 15 определения температуры выполнен так же, как и в прототипе.Поскольку электрические сигналы Офт иОф 2 зависят от периода температуры термочувствительного двулучепреломля ющегокристалла 5, уменьшение его толщины бприводит к уменьшению электрических сигналов Офт и Оф 2, а использование двойногопрохождения луча источника 1 через термочувствител ьн ый двулучеп реломл я ющийкристалл 5 эквивалентно удвоению его толщины, а следовательно, приводит к двухкратному увеличению электрическихсигналов Офт и Оф 2, что обеспечивает увеличение точности измерения. Кроме того,обеспечивается измерение температуры непрозрачных объектов, размещенных в термокамерах, имеющих одно окно,Формула изобретенияПоляризационно-оптический цифровойтермометр, содержащий оптически связанные источник монохроматического поляриКорректор О. Кравцова Заказ 3806 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 эованного света и термочувствительный двулучеп реломляющий кристалл, последовательно расположенные светоделитель, фаэовая пластина, первый поляризатор, первый светофильтр и первый фотоприем ник, последовательно расположенные второй поляризатор, оптически связанный со светоделителем, второй светофильтр и второй фотоприемник, а также блок определения температуры, при этом выходы первого 10 и второго фотоприемников соединены с первым и вторым входами блока определения температуры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных воз можностей, в него дополнителько введены фокусирующая линза, диафрагма и полупрозрачное зеркало, а на одну из сторон термочувствительного двулучепреломляю 20 щего кристалла напылена отражающая зеркальная поверхность, при этом источник монохроматического поляризованного света по ходу падающего луча оптически связан с фокусирующей линзой, диафрагмой, полупрозрачным зеркалом, установленным под углом 45 к его оптической оси, и термочувствительным двулучепреломляющим кристаллом, который отражающей зеркальной стороной устанавливается на исследуемый объект с воэможностью совпадения отражаемого луча с нормалью к центру термочувствитель ного двулучепреломляющего кристалла, который по ходу от него отраженным лучом оптически связан с полупрозрачным зеркалом и по ходу отраженного луча от полупрозрачного зеркала с первым светоделителем.