ПИРОМЕТР Российский патент 2009 года по МПК G01J5/10 

Изобретение относится к радиационной пирометрии, в частности к пирометрам с электрическими детекторами излучения. Оно может найти применение для измерения температуры объектов, расположенных на некотором расстоянии от места измерения и не доступных для измерения контактными термометрами, например температуры расплава материала.

Известен пирометр для бесконтактного измерения температуры, заявка RU №94024276. Пирометр содержит корпус с окном, в которое поступает излучение объекта, зеркальный объектив, приемник излучения и лопастной модулятор. В указанном пирометре фотоприемник закреплен на неподвижной диафрагме.

Известен оптический пирометр, заявка RU 2000119033. Согласно этому изобретению оптический пирометр содержит модулятор, приемник излучения и объектив. Модулятор установлен перед объективом. Указанное изобретение является прототипом заявленного пирометра. В указанных изобретениях точность измерений существенно зависит от электродвигателя, находящегося в корпусе пирометра. Электродвигатель с одной стороны экранирует часть энергии, поступающей в пирометр, так как он расположен на пути распространяемых лучей, формируемых оптической системой пирометра. Эта часть энергии не достигает фотоприемника, так как электродвигатель создает некоторую область затенения в плоскости приемника излучения.

С другой стороны - во время работы электродвигатель излучает энергию, которая поглощается фотоприемником и соответственно вносит погрешности в результаты измерений.

Целью заявляемого изобретения является повышение точности измерений за счет исключения влияния на результаты измерений излучения работающего электродвигателя, а также экранирования этим электродвигателем части энергии, поступающей в пирометр.

Эта цель достигается тем, что первичное зеркало объектива пирометра установлено под углом α к падающему потоку и направляет его на модулятор, выполненный в виде вторичного зеркала с непрозрачными секторами и вращающихся лопастей, расположенных между первичным и вторичным зеркалами объектива. Во вторичном зеркале выполнено отверстие, через которое проходит валик электродвигателя, вращающего лопасти модулятора. Таким образом, электродвигатель оказывается расположенным с противоположной стороны отражающей поверхности вторичного зеркала. При этом между вторичным зеркалом и электродвигателем установлен теплоизолирующий экран, который излучает воздействие теплового излучения электродвигателя на фотоприемник.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого пирометра.

На фиг.2 изображено вторичное зеркало с зачерненными секторами.

На фиг.3 изображены лопасти модулятора.

Пирометр, фиг.1, имеет камеру 1 с входным окном 2. В камере установлен зеркальный объектив, содержащий первичное зеркало 3 и вторичное зеркало 4. Первичное зеркало 3, например сферическое, установлено под углом α к падающему потоку излучения и направляет пучок лучей на вторичное зеркало 4, отразившись от которого поток излучения попадает в фотоприемник 5. Между первичным зеркалом 3 и вторичным зеркалом 4 установлен прерыватель 6, лопасти которого вращает электродвигатель 7. Между электродвигателем и вторичным зеркалом установлен теплоизолирующий экран 8. В теплоизолирующем экране и вторичном зеркале 4 имеются отверстия, через которые проходит валик электродвигателя, вращающего лопасти прерывателя.

Благодаря такой конструкции энергия, поступающая в пирометр, не попадает на электродвигатель и соответственно не затеняет фотоприемник, а также препятствует попаданию в фотоприемник излучения электродвигателя во время его работы. Зеркало 4 имеет непрозрачные секторы 9, фиг.2. Прерыватель 6 имеет лопасти 10, 11, фиг.3, которые при вращении прерывают поток. В предлагаемом пирометре вторичное зеркало 4 выполняет две функции. Оно является компонентой оптической системы и одновременно составной частью модулятора, прерывающего поток излучения измеряемого объекта.

Для практической реализации предлагаемого пирометра используются известные материалы и технологии, поэтому при изготовлении продукции не ожидается никаких затруднений.

Изобретение относится к измерительной технике. В пирометре первичное зеркало объектива установлено под углом к потоку, поступающему в пирометр, и направляет этот поток на вторичное зеркало, которое, в свою очередь, направляет поток в фотоприемник. Вторичное зеркало является составной частью модулятора. На вторичном зеркале образованы непрозрачные секторы, а перед ним установлен лопастной прерыватель потока, вращаемый электродвигателем. Между электродвигателем и вторичным зеркалом установлен теплоизолирующий экран, препятствующий попаданию теплового излучения электродвигателя в фотоприемник. Технический результат - конструкция пирометра обеспечивает более высокие точностные характеристики по сравнению с известными аналогами. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Пирометр, содержащий корпус, зеркальный объектив, имеющий первичное и вторичное зеркала, модулятор, фотоприемник, отличающийся тем, что модулятор выполнен в виде непрозрачных секторов и вращаемого электродвигателем лопастного прерывателя, расположенного между первичным и вторичным зеркалами, при этом электродвигатель расположен с противоположной стороны отражающей поверхности вторичного зеркала.

2. Пирометр по п.1, отличающийся тем, что первичное зеркало объектива установлено под углом α к потоку излучения, поступающему в пирометр.