Пирометр спектрального отношения

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1741069(51)М, Кл,2 С 01,1 5/60 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Б. И.Блажкевич, В.Г,Зубов и А,П.Крышев Физико-механический институт АН Украинской ССР(54) ПИРОМЕТР СПЕКТРАЛЬНОГО ОТНОШЕНИЯ Изобретение относится к областирадиационной пирометрии, а именнок технике измерения высоких температур бесконтактным методом по тепловому изучению и может быть использовано, например, в металлургическойпромышленности,Известны пирометры спектральногоотношения, выходной сигнал которыхлинейно связан с измеряемой цветовой 10температурой и в которых предусмотрена воэможность электрической корректировки шкалы пирометра (1).Наиболее близким к предлагаемомуявляется пирометр, который содержит 15модулятор светового потока, приемникизлучения, усилитель, два амплитудных детектора с ключами, датчик синхроимпульсов, синхронизатор, два трехполвсных ключа, преобразователь логарифма отнсшения двух напряженийв интервал времени, два сумматора,ВС-цепь с ключами, интегратор и регистратор (2).Недостатком этого пирометра являет 25ся недостаточно высокая точность линеариэации выходной шкалы, обусловленная тем, что последняя осуществляется при помсхпи повторного логариФмического амплитудного преобразования, 30 совмещенного с разрядом конденсатора ВС-цепи и характеризуется существенной инструментальной погрешностью.Цель изобретения - повышение точности линеариэации выходной шкалы пирометра.Поставленная цель достигается тем, что сумматоры выполнены с источниками опорных напряжений, при этом первый сумматор включен между преобразователем логарифма отношения двух напряжений в интервал времени и инте гратором, выход которого подключен к первому входу схемы сравнения, вто.- рой вход которой соединен с источником опорного напряжения первого .сумматора, второй сумматор включен между схемой сравнения и регистратором, а интегратор и сумматоры связаны с синхронизатором, а также тем, что сумматоры выполнены в виде интеграторов с блоками задания начальных условий, подключенными к источникам опорных напряжений.На чертеже дана принципиальная электрическая схема пирометра спектрального отношения.Пирометр содержит модулятор 1 светового потока, приемник 2 излучения, датчик 3 синхроимпульсов, усилитель4, ключи 5 и б, амплитудные детекторы 7 и 8, синхронизатор 9, преобразователь 10 логарифма отношения двух напряжений в интервал времение сумматоры 11 и 14, интегратор 12, схему 13 сравнения и регистратор 15.Пирометр работает следующим образом.Световой поток от объекта, температура которого измеряется при помощи модулятора 1 и приемника 2 излу- (0 чения преобразуется в следующие друг за другом импульсы напряжения с амплитудами О и Бге пропорциональными монохроматографическим интенсивностям излучения объекта Ъ/ 1, Т и Ъ/Лге Т в двух длинах волн Л и Лг соответственно,После усиления импульсов усилителем 4 и их синхронного детектирования при помощи ключей 5 и б на амплитудных детекторах 7 и 8 выделяются амплитудные значения Ии 1, этих импульсов. На выходе преобразователя 10 формируется широтно-модулированный импульс, длительность которого опредЕЛяЕтСя ВЫражЕНИЕМ 1:с(П(О /Ог), ГдЕ 25 с - постоянная времени преобразователя 9В сумматоре 11, выполненном в виде интегратора с блоком задания начальных условий, осуществляется алгебраическое суммирование напряжения, пропорционального отрезку времении напряжения П 1 в соответствии с выражением:Послечаем Сеет и 02. т е: с ч. сгОл Он сл О Оо+ Онг Ж з 5 40 50 где С - вторая постоянная в формулеПланка-Вина;К; безразмерный член, определяемый аппаратной функциейпирометра Ф и равныйв(лт)60 К:Ь " Ек .ф в(ЛВыполнение сумматоров в виде интеграторов с блоками задания начальныхусловий, а также включение их как б 5 описано выше, существенно уменьшает О:-О - О =-и =-О г Ь+О Сл Олт н Н от., О н с с 2 где Цб - опорное напряжение сумматора 11;Сс - постоянная времени интегратора сумматора 11;Бн - напряжение, определяющееначальные условия интегрирования в сумматоре 11.При подаче напряжения (1) на вход интегратора 12, в котором предвари - тельно установлены нулевые начальные условия интегрирования, выходное напряжение последнего начинает изменяться по линейному закону. Схема 13 сравнения фиксирует момент равенства текущего значения выходного напряжения интегратора 12 и опорного уров- НЯ ОоОтрезок времени от момента начала интегрирования до момента установления указанного равенства определяется вь)(ражением:сгОе тс Он 4Ог С Оогде ге,- постоянная времени интегратора 12.В сумматоре 14, по структуре аналогичном сумматору 11, осуществляется суммирование напряжения, пропорционального отрезку временй (2) и на пряжения Пнг в соответствии с вы- ражением опорное напряжение сумматора 14;постоянная времени интегратора сумматора 14;напряжение, определяющееначальные условия интегрирования в сумматоре 14.подстановки (2) в (3) полуВ регистраторе 15 осуществляетсяфиксация напряжения и подача его навыход пирометра:Пвьех ПсеСинхронизатор 9, тактируемый синхроимпульсами блока 3, выполняет следующие функции:с приходом соответствующих информационных импульсов замыкает ключи 5и б, а также управляет работой преобразователя 10;периодически осуществляет сброси перевод в режим памяти интеграторов блоков 11 и 141периодически задает нулевые начальные условия в интеграторе 12;управляет работой регистратора 15,Для того, чтобы градусная шкалапирометра была линейной, . т.е, чтобывыполнялось условие Узы= К(Тц Тцо) егде К - коэффициент пропорциональностиТ - текущее значение измеряемойцветовой температуры;тц, - значение цветовой температуры, соответствующее началуданного температурного диапазона,необходимо выдержать следующие соотношения: о ссО - с -КС ( - - - ),ог сг. 2 Лг л )Он сс 4 Л в--5 Ь) - +иО :чоОН 2 е ецо741069 Формула изобретения оставитель В ехред А.Щепа в елак тор П. Макаревич рректор Г,Решетн аказ 332 4 Тираж 713 ЦНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д.одпи сное лиал ППППатент , г. ужгород,ектная,ин струмен т ал ьную погрешн ость лиц еаризации выходной шкалы лирометра,что и составляет технико-экономическую эффективность предлагаемогоизобретения,Пирометр спектрального отнсшения, содержащий модулятор светового потока, приемник излучения, к выходу которого подключен усилитель, датчик синхроимпульсов, соединенный с синхронизатором, связанным с регистратором и преобразователем логарифма отнсюения двух напряжений в интервал времени, входы которого через соответствующие ключи и амплитудные детекторы соединены с выходом усилителя, интегратор, схему сравнения и два сумматора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния точности линеаризации выходной шкалы, сумматоры выполнены с источниками опорных напряжений, при этом первый сумматор включен межлу преобраэователеи логарифма отношения двух напряжений в интервал времени и интегратором, выход которого подключен к первому входу схемы сравнения, второй вход которой соединен с источником опорного напряжения первого сумматора, второй сумматор включен между схемой сравнения и регистратором, а интегратор и сумматоры связаны с.синхронизатором.2. Пирометр по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что сумматоры выполнены в виде интеграторов с блоками задания начальных условий, подключенными к источникам опорных напряжений.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство 9463004, кл, С 01 Л 5/60, 1975.2, Авторское свидетельство СССР по заявке 92400542/18-25, 27,04.77.