Устройство для дистанционного измерения температуры

Ъ,"11 гнс "гс;, М г й О П И С А Н И Е 1777484ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Фосударственный крмитет по делам изобретений . и открытий(45) Дата опубликования описания 04.12.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫИзобретение относится к области температурных измерений и может быть использовано для оперативного контроля температур в различных отраслях техники, например для оперативного контроля температурных режимов элементов и узловрадиоэлектронной аппаратуры при проведении испытаний, технологическом контроле и настройке.Известно устройство для дистанционно го измерения температур, содержащеетермодатчик, источник белого света, спектральный элемент 11 Ц,Однако это устройство не обеспечиваетвысокой точности измерения температуры,Наиболее близким по технической сущности является устройство для дистанционного измерения температуры, содержащееканал наблюдения, эталонный канал, включающий источник белого света, спекпральный элемент и диафрагму, систему совмещения полей зрения обоих каналов и поворота лучей, термодатчик 12.Недостатком этого устройства являетсянизкая точность измеренная температуры,низкая надежность устройства, что связанос наличием отдельного, источника света,затрудняющего визирование устройства натермодатчик, с малым углом визированияустройства, различным характером структуры поля сравнения и изображения термодатчика, вызванного применением различных источников света для осветителя иэталона.5 Целью изобретения является повышение точности измерения температуры и надежности устройства,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство введен объективрасположен 10 ный между источником белого света йтермодатчиком, система совмещения полейзрения обоих каналов и поворота лучейвыполнена в виде матового стеклянногоэкрана с прямоугольной призмой, располо 15 женной,между спектральным элементом иэкраном, причем спектральный элемент выполнен в:виде набора полосовых фильтров,установленных с возможностью перемещения,2 о На фиг, 1 приведена схема устройства;на фиг. 2 - , спектральный элемент устройства; на фиг. 3 - вид матового стеклянногоэкрана устройства при визировании его натермодатчик.25 Устройство содержит корпус 1, ручку 2,курок 3, микропереключатель 4, линзу эталонного канала б, источник белого света б,объектив 7 с оправой 18 и диафрагмой 9 истопором 10 оправы, спектральный элементЗО И, выполненный в виде барабана с набором оптических фильтров 12, фиксатор барабана (подпружиненный шарик с матрицами:в барабане) 13, тобус 14, матовый стеклянный экран 1 б, прямоугольну ю призму 1 б, диафрагму эталонного канала 17, изооптический термодатчик 18, который располагается на объекте, температуру которого контролируют, например, печатной плате,19 с полупроводниковыми элемента,ми 20,Устройство выполнено в виде трубчатого корпуса 1 с ручкой 2, в которую встроен курок 3 с микропереключателем 4, В задней части корпуса расположены конденсорная линза эталонного канала б и источник белого света б, В передней части корпуса расположен объектив 7, положение которого вдоль оси фиксируетоя стопором 10. На верхней грани корпуса при помощи осевого винта закреплен спектральный элемент 11 с набором оптических фильтров 12 и фиксатором 13, На той же грани корпуса 1 закреплен тобус 14, внутри которого закреплен односторонний матовый стекляннь.й экран (матовой поверхностью к оператору), на котором в нижней его части расположена (приклеена) прямоугольная призма 1 б, а на нижней поверхности тобуса вырезана спектральная диафрагма 17,Пространственное расположение оптических фильтров 12 по отношению к фиксатору 13 и спектральной диафрагме эталонного канала таково, что позволяет вклочать в эталонный канал ,сразу чо два фильтра (со сдвигом на один при каждом повороте (шаге) барабана).Устройство работает следующим ооразом.Включив прибор в сеть, нажимают курок 3, при этом включается лампа б. Свет от лампы б направляется по двум каналам, каналу освещения - наблюдения и каналу эталонного источника.В канале, наблюдения луч света от лампы б при помощи объектива 7 образует параллельный пучок 21 белого света, который направляется на изооптичесиий термодатчик 18. Пройдя сквозь изооптический термодатчик, белый луч света диффрагирует на изооптической смеси, отражается от задней зеркальной поверхности термодатчика. В зависимости от температуры объекта луч одного из цветов спектра проходит сквозь него беспрепятственно, а остальные цветные компоненты рассеиваются системой. Цветной луч 22, отраженный от датчика, попадает на матовый стеклянный экран 15. Перемещением устройства цветной луч подводится к призме 1 б для определения его цвета,В эталонном канале при помощи линзы Б, в фокусе которой находится источник света б, создается параллельный пучок света, просвечивающий одновременно двагдеО 1 чльтпй (гясположенные рядом по спектру) и проектируя на маТовый экран 1 б два,цветных изображения 2 д светофильтров при помощи прямоугольной призмы,1 б, Переключая барабан, оператор на ходит пакую пару светофильтров, для которой цвет датчика на экране находится либо в спектральном интервале между цветами изображений светофильтров, либо точно совпадает с одним из них. По номе рам светофильтров однозначно определяется температура объекта.Набор светофильтров для спектрального элемента ,выбирается таким образом, чтобы, с одной стороны, учесть разрешающую чувствительность глаза по спектру и температурно-спектральную характеристику датчика, а с другой - избежать таких сопутствующих процессам сравнения близких по цвету изображений эффектов, как 20 мета меризмы цветов (различные по спектральному составу цвета воспринимаются глазом как одинаковые) и явление Максвелла (появление темного пятна на совмещенных полях, близких по цвету).С целью исключения этих эффектов исбеспечения разрешающей способности по температуре размер изображения светофильтров эталонного канала и териодатчика на матовом стекле имеет, размеры бо лее двух угловых минут и расстояние между изображениями светофильтров равно одному диаметру изображения, Края видимого диапазона (где разрешение глаза минимально) не используются, а рабочий 35 диапазон (420 - 650 нм) перекрывается набором из 15 светофильтров со средним интервалом между условными центрами линий пропускания 15 нм (18 нм в красной области и 12 - 11 в сине-фиолетовой).40 Типичным набором, обеспечивающимточность измерения не хуже 0,3 - 0,4 С, является набор из цветных паспортизованных фильтров КС(толщиной 1 мм), КС;11 (1,5 мм), ОС(1,5 мм), ОС45 (1,5 лем), ТС(1,5 мм), КЗС 9 (1,им),ЖЗС 13 (1 мм), ЗС(1 лсм), СЗСЗ (1,5 мм), СЗС 9 (1,5 мм), СС 5 (1,5 мм), СЗС(1,5 млс), СС 15 (1 млс), С 7 (1 мм).Наличие в устройстве стеклянного ма тового экрана позволяет быстро находитьцветной луч объекта и вьпводить его в район расположения призмы сравнения.Встроенный источник света, примененный в устройстве, обеспечивает работу 55 устройства в любом положении по отношению к объекту измерения.Повышение точности измерения температуры обеспечивается также возможностью четко отделить на матовом стеклянном экране цветной луч от белого луча, отраженного от верхней стенки датчика (что затруднено в прототипе).Работа с устройством проста и не требует от оператора специальной подготовки и тренировки, что при высокой точности777484 Фор мула изобр ет ения 1 б.Ф оставитель В. Куликов хред И, Заболотнова Корректор И. Осиповская Фили дакт Заказ 1471/1444 Изд.539 Тираж 729ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушскан наб д. 4/5 п. Харьк, фил. пред. Пат измерений на объектах обеспечивает значительное сокращение времени и увеличение достоверности измерений в процессах настройки, испытаний, контроля и тепловой дефектоскопии аппаратуры. Устройство для дистанционного измерения температуры, содержащее канал наблюдения, эталонный канал, включающий в себя источник белого света, спектральный элемент и диафрагму, систему совмещения полей зрения обоих каналов и поворота лучей, термодатчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры и надежности устройствав него введен объектив, расположенный между источником белого света и термодатчиком, система совмещения полей зрения обоих каналов и поворота лучей выполнена в виде матовото стеклянного эк,рана с прямоугольной призмой, расположенной между спектральным элементом и экраном, причем спектральный элемент вы полнен в виде набора полосовых фильтров, установленных с возможностью переме щения. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство СССР 15445853, кл. б 01 Л 300, О 4.11,72.2. Авторское свидетельство СССР445852, кл. Ст 01 Л 3/00, 04.11.72 (прототип),