Способ дистанционного измерения температуры

Сова Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ в 883672(51)М, Кл,з01 1 11/12 Государственный комитет СССР ао делам изобретений и открытийДата опубликования описания 2 31181 72) Авторы изобретения Ю.РВойцехов и М.М. Чернякова 1(54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к измерению температуры, может быть использовано в раэличныХ отраслях науки и техники, и предназначено для дистанционного измерения температуры узлов и эле- . ментов РЭА, находящихся, например, в термобарокамерах.Известные способы дистанционного измерения температуры основанны на определении температуры через параметры двулучепреломления кристаллических пластинок, находящихся в непосредственном тепловом контакте с измеряемым объемом, и заключаются .в том, что через двулучепреломляющую пластинку, которая является оптически активным датчиком температуры, пропускают монохроматический модулированный по плоскости поляризации свет и по изменению параметров про". шедшего света определяют температуру (1. Недостатком этих способов является низкая точность измерения из-за строгой фиксации датчика по отношению к измерительной температуре, что в условиях практических измерений, как правило, является нелегкой задачей. Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется способ дистанционного измерения температуры, заключающийсяв помещении двулучепреломляющей Фазовой пластинки в измеряемой среде,освещении ее поляризованным белымсветом и определении температуры поизменению проходящего через пластинку света (2).Недостатком способа является низ"кая точность измерения температуры,обусловленная сложностью расшифровки цветов, которая связана с неод нородностью цветового сигнала и.пространственным положением,двулучепреломпяющей фазовой пластинки.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.20 поставленная цель достигается тем,что значение температуры определяютпо спектральному положению изотропной точки двулучепреломпяющей Фазовой пластинки.На фиг. 1 приведена оптическаясхема осуществления способа дистанционного измерения температуры наФиг. 2 (а,б,в) - дисперсионные кривые показателя преломления двулуче преломляющей фазовой пластинки наоснове пентонаноата таллия в зависимости от температуры для трех длинволн 644 нм, 546 нм и 436 нм соответственно,Оптическая схема (фиг. 1) включает в себя источник 1 белого светас конденсором, луч 2 белого света, , 5поляризатор 3, поляризованный луч4 белого света, лвулучепреломляющую фаэовую пластинку (датчик температуры) 5, объект 6 измерения,цветной поляризованный луч 7, измерительное устройство (спектрополяриметр) 8.Измеряют температуру следующимобразом.Луч 2 белого света от источника 151 света, проходит через поляризатор3. Поляризованный луч 4 белого светапроходит через двулучепреломляющуюфазовую пластинку 5, помещенную наизмеряемом объекте 6. При изменении дтемпературы объекта 6 меняется температура двулучепреломляющей фазовой пластинки 5, что, в свою очередьприводит к отсутствию двулучепреломления для определенной длины волныспектра в двулучепреломпяющей фа-.зовой пластинке и смене .знака двулучепреломления по обе стороны отизотронной точки, для которой показатель преломления для обыкновеннойволны п больше показателя преломления для необыкновенной волны п доизотронной точки, а после ее показатель преломления обыкновенной волныи меньше показателя преломления необыкновенной волны п, и сдвиг изотронной точки по спектру в зависимости от температуры измеряемогообъекта, как показано на фиг. 2(а,б,в) . Определяя в выходящем свете длину волны измерительным устройством (спекрополяриметром) 8, длякоторой двулучепреломляющая фазоваяпластинка 5 изотропна, т.е. отсутствует двулучепреломление, можнооднозначно определить значение температуры.Так как положение изотропной точкиможет быть определено с очень высокой точностью (спектрополяриметробнаруживает наличие двулучепреломления порядка от 0,005 до 0,002 град),точность измерения температуры становится очень высокой.В то же время для предлагаемогоспособа изменение ориентации двулучепреломляющей фазовой пластинки не критично, а практически только важно, чтобы луч проходил сквозь двулучепреломляющую фазовую пластинку, т.е, в предлагаемом способе определяют температуру не по величине двулучепреломления, связанного как с температурой, так и с ориентацией двулучепреломляющей фазовой пластинки, а по длине волны, на которой отсутствует двулучепреломление и которая не зависит от ориентации двулучепреломляющей фазовой пластинки, что в свою очередь также повышает точность измерения температуры.двулучепреломляющие фаэовые пластинки с изотропной точкой могут изготовляться как с одноосных двулучепреломляющих кристаллов, таких как, например пентонаноат таллиятак и/ жидких смектических кристаллов, имеющих изотропную точку, например гомологи солей таллия (каприниты, лаураты, деканоаты и т.д,), которые выполняются путем герметизации слоя ориентированного кристалла тонкими стенками прозрачного вещества.Возможность дистанционного измерения температуры на объектах с односторонним й Ограниченным доступом, высокая точность измерения и некритичность ориентации в пространстве двулучепреломпяющей фазовой пластинки найдет широкое применение в промышленности.Формула изобретенияСпособ дистанционного измерениятемпературы, заключающийся в помещении двулучепреломляющей фазовойпластинки в измеряемой среде, освещении ее поляризованным белым светом и определении температуры по изменению проходящего через пластинкусвета, .о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерения, значение температуры определяют по спектральному положениюизотропной точки двулучепреломляющей фаэовой пластинки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 478201, кл. 6 01 Х 5/58, 1973.2. Авторское свидетельство СССРР 243889, кл. С 01 К 11/12,1968883672 Щ йО 17 д УЮ ФО гГ чорректор А. Ферен оставитель М.Ва ехред А. Бабинец актор П. Ортут аказ 10209/62 НИИП 13035,лиал ПНП Патент, г. Ужгород, ул. Прое тна Тираж 910 И Государственного ко делам изобретений и о осква, Ж, Раушская Подписноетета СССРрытий .аб., д. 4/