Способ дистанционного измерениятемпературы

(ц 1794396 Сова Советских Соеалистнческих Республик:СССР но делам изобретений а открытий(088.8 (45) Дата опубликования описания 22.01.81 2) Авторь изобретен(71) Заявитель СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ анционножет быть амерения ихся подвоздейЦелью изобретения яв ние точности измерения те Поставленная цель д что при измерении темпера 5 мым способом перемещаем ционный светофильтр приво вдоль развертки спектра. Устройство, реализующ ражено на фиг, . 0ляется повышемпературы.остигается тем,туры предлагаеый интерферендят в колебание авт. св.ционного ющийся в одатчика еремеще- новидноо максиределяют ую с темспособ, изобслеь в Изобретение относится к дистму измерению температуры и моиспользовано, в частности, для итемпературы объектов, находящвысоким напряжением или подствием мощных помех СВЧ.В основном изобретении по445853 описан способ дистанизмерения температуры, заключатом, что на заднюю стенку термнаносят контрастный рисунок и пнием относительно диафрагмы клго интерференционного фильтра имальному контрасту рисунка опдлину волны, однозначно связаннпературой объекта. К недостаткам известного способа дует отнести повышенную погрешност синефиолетовых участках спектра при работе на изооптических термодатчиках, в которых термочувствительным компонентом являются полимеры, что связано с повышенным светорассеянием полимеров по сравнению с жидкостями, и невозможность реализации способа в датчиках, работающих на отражение, что объясняется тем, что рисунок на заднюю стенку можно нанести только в датчиках, работающих на просвет. Источник 1 создает параллельный пучок белого света 2, направленный на изооптический датчик 3, установленный на объекте измерения 4. Отраженный от дати чика цветной луч б, соответствующий температуре объекта, регистрируется при помощи прибора б, в канал визирования которого входят объектив 7, светоделительный кубик 8 и окуляр 9, а в канал измерения 20 входят интерференционный светофильтр 10,спектральная диафрагма 11, фотоэлемент 12, полосовой усилитель 13 и стрелочный индикатор 14, При помощи кремальеры 15 светофильтр,10 может продвигаться по 25 спектру мимо спектральной диафрагмы 11,а длину волны (совпадающую с диафрагмой) отсчитывают по шкале 1 б при помощи указателя,17.Спектральный узел прибора з Э 0 каретки фильтра 18, которая ми 794396гаться относительно спектральной диафрагмы при помощи кремальеры 15 по жестко закрепленной направляющей 19.Интерференционный светофильтр 10, закрепленный в оправе 20, может приводиться в колебательное движение небольшой амплитуды (втрое большей ширины диафрагмы) в окне каретки 21 вдоль линии развертки спектра при помощи вибратора, состоящего из якоря 22, катушки возоуждения 23 и возвратной пружины 24.На фиг. 2 изображены температурно- спектральная характеристика изооптического термодатчика и форма выходных сигналов фотоэлемента при трех положенях ка. ретки светофильтра, где кривая 25 - зависимость полосы пропускания датчика от длины волны; Х 1, 7 Х, - положения каретки, при которых центр полосы пропусания светофильтра, совпадающ 1 Й с цс 1 тром полосы пропускания датчика, соответственно находится левее, по центру и правее спектральной диафрагмы; Ю. - полоса пропуска 1 я спектральной диафрагмы; кривыс 2 б, 27, 28 - напряжение на выходе фотоэлемента в положениях каретки , соответственно при включенном вибраторс фильтра.Измеренис температуры осуществляется следующим образом.Цветной луч б изооптическо о датч.ка 3, длина волны которого песет 1 Иформацню о температуре объекта 4, улав.з зают при помощи канала визирования, состоящего из объектива 7, светоделительного кубика 8 и окуляра 9. Оператор уточняет положение прибора таким образом, чтобы изображение датчика заполняло весь трафарет, нанесенный на переднюю грань светодел; теля 8. При этом часть оптического сигнала направляется в канал измерения.11 асть Ост 1 ОГО лу"а, Гопавшая в канзл измерения от светоделнтеля 8, направляют на светофильтр,10, за которым установлена спектральная диафрагма П.Если каретка светофильтра установлена по отношению к спектральной диафрагме в положение , (см. фиг, 2), т. е. поло са пропускания фильтра м находится па левом склоне полосы пропускания ;атчпка (кривая 25), то при сканировании диафраг мы светофильтром за каждый цикл вибра тора оптичес 1:ий сигнал на выходе диаф. рагмы меняется с частотой колебаний ви братора и имеет вид, показанный на кривой 2 б.Аналогичный вид (кривая 28) имеет оптический сигнал в положении 1 (правый склон полосы пропускания датчика) карет. ки светофильтра 10,При сканировании диафрагмы в положении каретки Х (центр полосы пропуска. ния фильтра совмещен с центром полосы пропускания датчика) амплитуда оптиче 5 1 О 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 б 5 ского сигнала на выходе диафрагмы ме няется с удвоенной частотой (кривая 27).,Признаком точной настройки прибора является появление на выходе спектральной диафрагмы оптического сигнала с частотой, равной удвоенной частоте вибра. тора светофильтра. Попадая на фотоэле. мент 12, световой поток создает на его нагрузке (усилителе 13) С 11 гналы, показан ные кривыми 2 б, 27, 28.Стрелочный индикатор 14 является простейшим стрелочным частотомером, ИМЕЮЩИМ ШК 2 ЛУ С МЯКСИМЯЛЬНЫМ ОТКЛОПЕ. нием при 2 (т. е. при удвоенной частоте колебаний фильтра). При движении свето фильтра мимО спектральнок 1 ди 2 фр 2 гмы при приближении к полосе пропускания появляется сигнал с частотой 1, равной частоте колебаний вибраторг, и стрелка индикатора отклоняется па половину шка лы. При подходе к точной устансвке исчезает сигнал с частотойи появляется сиг. нал с частотой 2, а стрелка индикатора от 1;лоняется на полную шкалу.УстанОвив прибор при помощи кремальеры 15 светофильтра на максимальное отклонение стрелки индикатора, отсчитывают длину волны по шкале 1 б при помощи указателя 17 и переводят это значеш;е в значение температуры по градуировочному графику.Новый способ измерения температуры позволяет резко повысить точность измерения, так как при нем используется объективный параметр точной настройки па центр полосы пропускания датчика - появление сигнала с частотой, равной удвоенной частоте колебаний свстофильтра, и исключить влияние засветки, так как при. бор не реагирует на постоянный и сплошной световой фон. Ширина спектральной диафрагмы зависит от типа интерференционного свето. фильтра. Например, для фильтра с диспер сией 50 Лlлм оптимальная ширина диафрагмы равна 035 - 0,4 1114, соовесео амплитуда колебаний фильтра 1 - 1,5 1 я, что легко обеспечивается электрическими вибраторами релейного типа с пита 1 гием от сети переменного тока. Предлагаемый способ позволяет использовать изооптические датчики, работаю 1 ц 1.е каи на просвет, так и на отражен С, и на его основе могут быть построены 1 рибо. ры для измерения температуры с полной автоматизацией процесса измереня. Формул а изобретения Способ дистанционного измерения температуры по авт. св,445853, отли ч а- ющ й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, перемещаемый интерфе794396 Яами Состав Техре Б. Федот орректор Изд126 Тираж 926осударствениого комитета СССР по делам изоб 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 1756/6 Поиск одписно ткрыти. фил. пред. Па ренционный светофильтр приводят в колебание вдоль развертки спектра,Источник информации, принятый во внимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство СССР М 445853, кл. б 01 1 300, 04,11.72 (прототип).