Пирометр спектрального отношения

"688836 Соаз Соегтских Социалистических Республик(22) Заявлено 18,03,77 (21) 2463461/18-2с присоединением заявки-123) 11 риоритетОпубликовано 30.09,79. Бюллетень36Дата опубликования описания 30.09,79 1) Ы. Кл.б 011 5/60 сударстеенный комитет СССР 53) УДК 536.52088,8) о делам изобретений и открытий 2) Авторы изобретения в, А. П. Крышев, К, С. Семенистый и Д. А. Юрковский) Заявите изико-механический институт АН У ской С 4) ПИРОМЕТР СПЕКТРАЛЬНОГО ОТНОШЕНИЯ недох темя тем Изобретение относится к технике измерения низких температур бесконтактным методом по тепловому излучению и может быть использовано, например, в металлургическои промышленности.известны пирометры спектрального отношения, в которых определение цветовой температуры оихроматическим методом связано с измерением логарифма отношения монохроматических интенсивностей излучения ооьекта в двух длинах волн 11,2).йз известных пирометров спектрального отношения наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устроиству является низкотемпературный пирометр 3), который содержит модулятор светового потока, включающий оптическую систему и обтюратор со светофильтрами, приемник излучения, усилитель и измерительную схему, в состав которой входят две накопительные К( -цепочки, два ключа, посредством которых накопительные КС-цепочки подключаются к выходу усилителя, дифференцирующая и интегрирующая цепочки, подключаемые с помощью двух ключей к накопительным КС-цепочкам, и схему сравнения.Недостатком прототипа является статочная точность измерения низки ператур. Как известно, для измерени пер атуры в низкотемпературной области 1 оО - э 00 ( ) в качестве приемников излучения применяются фоторезисторы, которые по сравнению с ротоэлементами более чувствительны к тепловому излучению в диапазоне волн инфракрасного излучения. ьыходнои сигнал этих приемников излучения, наряду с информационными импульсами с амплитудным значением Ь, и содержит постоянную составляющую напряжения Оо в виде пьедестала, обусловленную темновым током фоторезистора, значение которой достигает нескольких десятков вольт. ьез принятия специальных мер по устранению пьедестала пирометр будет обладать большой погрешностью измерения температуры, Устранение указанного пьедестала позволяет повысить точность измерения в низкотемпературной области.Целью изобретения является расширение диапазона измерения в область низких температур и повышение точности.11 оставленная цель достигается тем, что один из ключей выполнен переключающим, причем его выход соединен со входом измерительной схемы, входы соединены соответственно через конденсатор с выходом усилителя и с общей шиной, другой ключ установлен между незаземленным входомпереключающего ключа и общей шиной, а управляющие входы ключей соединены с соответствущими выходами блока синхронизации.На чертеже дана схема предлагаемого пирометра.Пирометр спектрального отношения содержит модулятор 1 светового потока, приемник 2 излучения, усилитель 3 переменного напряжения, конденсатор 4, блок 5 синхроимпульсов, транзисторные ключи 6 и 7 и измерительную схему 8.Пирометр работает следующим образом.Световой поток от объекта, температура которого измеряется, при помощи модулятора 1 светового потока и приемника 2 излучения преобразуется в следующие друг за другом однополярные импульсы напряжения с чередующимися амплитудами У) н У, с пьедесталом в виде постоянной составляющей У), При помощи усилителя 3 информационные импульсы усредняются и усиливаются. На выходе усилителя 3 получаются двухполярные импульсы У, и Г,.В момент появления импульса положительной полярности с амплитудным значением У, синхроимпульс, поступающий с одного выхода блока 5, переводит транзистор 9 переключающего ключа 6 в закрытое, а транзистор 10 - в открытое состояния. С другого выхода блока 5 синхроимпульс меньшей длительности замыкает ключ 7 на время 0 - 1.За промежуток времени 0 - 1 на конденсаторе 4 запоминается амплитудное значение напряжения У,. От зарядного тока конденсатора 4 на сопротивлении канала транзисторного ключа 7 образуется напряжение У которое является мешающим, Однако, на вход измерительной схемы это напряжение не поступает, так как в промежутке времени 0 - 1, транзистор 9 переключающего ключа 6 закрыт, а транзистор 10 открыт.В момент времени 1, ключ 7 размыкается, а в момент 1, появления импульса Г, состояние транзисторов 9 и 10 переключающего ключа 6 изменяется на противоположное. Поэтому в промежуток времени Т - 1) ко входу измерительной схемы 8 приложено напряжение заряженного конденсатора 4, равное Уь а также через конденсатор 4 импульс напряжения с амплитудным значением У"). В результате на вход измерительной схемы 8 поступает импульс суммарного напряжения У,+У"ь амплио 1:.) 20 25 зо 35) ю 4.) аз о) туднос значение которого равно амплитуде информационного импульса /, без пьедестала.Процесс восстановления амплитудного значения импульса У и всех последующих импульсов аналогичен вышеописанному для импульса УьНа вход измерительной схемы 8 поступают информационные импульсы без пьедестала, поскольку управляемые ключи 6 и 7 позволяют его полностью устранить, независимо от величины и изменения, и выделить амплитуды информационных импульсов У) и У,. Эти импульсы подвергаются функциональному преобразованию при помощи измерительной схемы 8, обеспечивающей на выходе пирометра напряжение, пропорциональное логарифму отношения амплитудных значений импульсов.Следовательно, предлагаемый пирометр спектрального отношения позволяет расширить диапазон измерения в область низких температур путем применения фоторезисторов в качестве приемника излучения и повысить при этом точность измерения температурыы. Формула изобретения Пирометр спектрального отношения, содержащий модулятор светового потока, приемник излучения, усилитель переменного напряжения, конденсатор, блок синхронизации, два транзисторных ключа и измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения в область низких температур и повышения точности, один из ключей выполнен переключающим, причем его выход соединен со входом измерительной схемы, а входы соединены соответственно через конденсатор с выходом усилителя и общей шиной, другой ключ установлен между незаземленным входом переключающего ключа и общей шиной, а управляющие входы ключей соединены с соответствующими выходами блока синхронизации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Гордов Л. Н. Основы пирометрии. М., Металлургия, 1971.2, Лгейкин Д, И, и др, Датчики контроля и регулирования, М., Машиностроение, 1965.3. Лвторское свидетельство М 179033, кл. С 011 5/60, 1964. - прототип.. Кол Редакт орректор Л, Орло Типография, пр. Сапунова Составитель В. ЗуеТехред Т. Писакин Заказ 2106/3 Изд.555 Тираж 866 НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобре 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписноий и открытий