Устройство для измерения температуры

.01.76 (21) 2318271/18-25 с присоединением заявкиГосударственный комите Совета Министров СССР по делам изобретений(45) Дата опублико ДК 536.521Заявитель м, Орджоникидзе фимский авиационный инст(54) УСТРОЙСТВО ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬния угла вра плоско-поляри от вращающе значение угла 5 ром агнитных больших прев щегося объек щей среды (х чина угла вр 0 мала и чувстЦелью изооретения явлчувствительности устройствУказанная цель достиустройстве для измеренияектов, содержащем термоплый магнитопровод, источизованного света и измеритеплоскости поляризации, нажающую поверхность полонанесена непоглощающаяская пленка из материалапреломления света большемер двуокиси титана,25 ется ичение а.гается тем, что в температуры объару, обмотку и поик плоско-поляриль угла вращениянаружную отра го магнитопровода свет диэлектричес коэффициентом единицы, наприВ качестве источника плоско ного света может быть использ тотный Не - Ке лазер, излучение ляризуется линейно (в плоскости Изобретение иллюстрируетсяполяризованван одночаскоторого по) ом устройстве темп бъекта определяетс тура вращаю- путем измеречертежом,Изобретение относится к области радиационной пирометрии и может быть использовано для измерения температуры нагретых поверхностей по изменению плоскости поляризации отраженного света, в частности для вращающихся объектов.Известны устройства для измерения температуры вращающихся объектов, содержащие датчик температуры, вращающуюся обмотку, неподвижную обмотку, вращающийся и неподвижный магнитопроводы и регистрирующий прибор.Такие устройства отличаются значительными габаритами и неудовлетворительной работой при медленных изменениях температуры объекта.Известно также устройство для измерения температуры вращающихся объектов, отличающееся повышенной чувствительностью и небольшими габаритами части устройства, расположенного на вращающемся объекте, работа которого основана на использовании магнитооптического эффекта Керра. Онэ содержит вращающуюся термопару, вращающиеся обмотку и полый магнитопровод, а также источник плоско-поляризованного света и измеритель угла вращения плоскости поляризации.В так еращегося о я щения плоскости поляризации зованного света, отраженного гося магнитопровода. Посколькуфарадеевского вращения ферматериалов невелико, то при неышениях температуры вращаюта над температурой окружаюолодного спая термопары) велиащения плоскости поляризации вительность устройства небольУстройство содержит термопару 1, расположенную на объекте, которая замкнута на обмотку 2, заключенную в полости магнитопровода 3, выполненного из материала с большим значением угла фарадеевского вращения, Толщина магнитопровода может быть выполнена достаточно небольшой, например в виде магнитной пленки. Диэлектрическая пленка 4, толщина которой равна четверти длины волны плоско-поляризованного света источника 5, нанесена на наружную полированную поверхность полого магнитопровода 3.Источник б плоско-поляризованного света и измеритель б угла вращения плоскости поляризации расположены таким образом, что их оси лежат в одной плоскости с осью вращающейся обмотки 2, а луч 7 плоско-поляризованного света, отражаясь от поверхности магнитопровода 3 и проходя через диэлектрическую пленку 4, падает на измеритель б угла вращения плоскости поляризации.Устройство работает следующим образом, При отсутствии разницы температур между горячим и холодным спаями термопары 1 постоянный ток во вращающейся обмотке 2 не протекает. Магнитное состояние материала магнитопровода определяется его спонтан - Ъной намагниченностью 1 и результирующее магнитное поле в магнитопроводе равно нулю. Луч 7 плоско-поляризованного света прохо. дит через диэлектрическую пленку 4, отражается от полого вращающегося магнитопровода 3, вновь проходит через диэлектрическую пленку 4 и падает на измеритель 6 угла вращения плоскости поляризации. Поскольку результирующее магнитное поле в полом вращающемся магнитопроводе 3 равно нулю, то вращения плоскости поляризации плоско-поляризованного света не происходит и измеритель б угла вращения плоскости поляризации вращения не регистрирует.При наличии разности температур между спаями термопары 1 во вращающейся обмотке 2 протекает постоянный ток, Магнитный поток Ф, создаваемый этим током, определяет магнитное состояние вращающегося магнитопровода 3, причем вектор намагниченности материала магнитопровода 1 параллелен оси вращения обмотки 2. Луч плоско-поляризованного света проходит через диэлектрическую пленку 4 и отражается от поверхности полого вращающегося магнитопровода 3, Согласно магнито-оптическому эффекту Керра при отражении луча 7 плоско-поляризованного света от намагниченного материала магчитопровода 3 происходит вращение плоскости поляризации света на угол а, отличный от начального азимута. Величина угла а вра;цения плоскости поляризации определяется кака=Ск 1, а, = ии,30 где и - коэффициент преломления материала непоглощающей диэлектрической пленки 4.35 Таким образом, при изменении разноститемператур между спаями термопары 1 изменяется ток, протекающий по вращающейся обмотке 2, который изменяет величину намаг - .40ниченности 1 материала полого вращающегося магнитопровода 3. Это приводит к вращению плоскости поляризации плоско-поляризованного света, и значение температуры вращающегося объекта однозначно определяется 45 величиной угла вращения плоскости поляризации а 1 от начального азимута. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, 50 содержа 1 цее термопару, подкл 1 оченну 10 к оомотке, заключенной в полости магнитопровода, выполненного из материала с большим значением угла фарадеевского вращения, а также источник плоско-поляризованного света и измеритель угла вращения плоскости поляризации, оси которых лежат в одной плоскости с осью обмотки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения чувствительности, наружная поверхность магнитопровода 60 токрыта непоглощающей свет диэлектрической пленкой из материала с коэффициентом преломления света больше единицы. где Ск - постоянная Керра;1 - намагниченность материала магнитопровода 3.Далее луч плоско-поляризованного света 5 с повернутой на угол а плоскостью поляризации от начального азимута, вновь проходит диэлектрическую пленку 4. При этом из-за возникающего преломления угла вращения благодаря увеличенному по сравнению с воз духом коэффициенту преломления и диэлектрической пленки 4, а также интерференции плоско-поляризованного света происходит резкое увеличение угла вращения плоскости поляризации луча света 7. В зависимости от 15 толщины непоглощающей диэлектрическойпленки увеличиние угла поворота плоскости поляризации различно и имеет первый (самый большой) максимум при толщине пленки, равный Х/4, где Х, - длина волны плоско поляризованного света, Максимальное значение увеличения угла вращения плоскости поляризации непоглощающей диэлектрической пленки 4 пропорционально квадрату коэффициента преломления вещества пленки и.25 Далее луч плоско-поляризованного светападает на измеритель угла вращения плос.кости поляризации, который регистрирует величину угла поворота плоскости поляризацииИзд.210 осударственного комите по делам изобрет Москва, Ж, РауТираж 881та Совета Министров ССий и открытийская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил, пред, Патен Составитель В. ЗуевРедактор Н, Каменская Техред И. Михайлова Коррект