Пирометр Советский патент 1983 года по МПК G01J5/60 

(54) ПИРОМЕТР

Изобретение относится к пирометрии излучения и может быть использовано в пирометрах для измерения цветовой температуры нагретых тел при скоростных технологических процессах в производстве и исследовательской практике, основанных на измере-нии отношения энергии излучения в участках спектра.

Известны цветовые пирометры, измеряющие цветовую температуру методом приведения одного из электрических сигналов,, пропорциональных излучению в одной длине волны к предварительно заданному значению путем одновременного редуцирования, и второго сигнала, пропорционального, излучению в другой длине волны, при этом мерой цветовой температуры служит второй сигнал Ц I и 2 .

Недостатком известных пирометров является низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пирометр, содержащий оптическую систему, светоделительное устройство, приемники излучения, согласующие, устройства, измеритель отношения, содержащий канал приведения и канал измерения, включающие в себя управляемые электрическим током переменные делители, выполненные на транзисторах в единой интегральной схеме, а также устройство, обеспечивающее повышение качества переходного процесса следящей системы пирометра, состоящее из. порогового устройства и электронного ключа, запирающего канал измерения на время уста10новления переходного процесса в следящей системе канала приведения 3.

Все это, а также наличие зависимости постоянной времени следящей систе1 м от урорня входных сигналов

15 не позволяет оптимальным образом реализовать высокое быстродействие, принципиально заложенное применением в качестве органа управления малоинерционных транзисторов. Таким .

20 образом, это устройство не позволяет. достигнуть оптимального быстродействия пирометра при обеспечении требуемого качества регулирования его следящей системы.

25

Цель изобретения - повышение быстродействия пирометра и надежности измерения температуры при .любом изменении уровня излучения в диапазо30не измеряемых температур.Поставленная цель достигается тем, что в канал приведения пироме ра введен управляемый источник дис ретного напряжения, управляющий вход которого подключен к одному и приемников излучения, а выход - k управляемому делителю канала приведения. На чертеже показана схема пироме ра. Пирометр вклн)чает оптическую сис тему 1, светоделительное устройство 2, приемники 3 и 4 излучения, согласующие устройства 5 и б, пороговое устройство 7, переменные делители 8и 9, коммутируемый источник 10 компенсирующего напряжения, усилители-демодуляторы 11 и 12, усилитель 13 постоянного тока, источник 14 опорного напряжения, канал 15 измерения и канал 16 приведения. Пирометр работает следующим образом. Поток излучения от объекта измерения собирается оптической системой 1, разделяется в пространстве и по спектру светоделительным устройством 2 и попадает на приемники 3 и 4 излучения. После согласующих устройств 5 и б сигналы переменного тока поступают wa переменные делители 8 и 9. Сигнал переменного делителя канала 16 приведения усиливается и выпрямляется усилителем-демодулятором 11 и сравнивается на входе усилителя 13 постоянного тока с сигналом источника 14 опорного напряжения. Усиленный сигнал рассогласования с выхода усилителя 13 поступает в цепь управления переменных делителей 8 и 9, изменяя их коэффициенты передачи в одинаковое число раз, при этом обеспечивается приведение сигнала на выходе переменного делителя 9 к неизменной, наперед заданной, величине. Сигнал канала 15 измерения с выхода переменного делителя 8, пройдя усилитель-демодулятор 12, поступает на выход пирометра, неся инфор мацию об измеряемой цветовой температуре объекта. В том случае, если сигнал с выхода, согласующего устройства 6 ниже оптимального уровня (оптимальньае уровни входных сигналов соответству1 участку регулировочной характеристики следящей системы, при которых достигается наибольшее быстродействие при сохранении других качественных характеристик на заданном уровне, пороговое устройство 7 имеет на выходе сигнал, который обеспечивает прохождение компенсирующего напряжения от управляемого источника дискретного напряжения на переменный делитель 9, приводя следующую систему канала измерения в оптимальный режим. В случае увеличения уровня излучения, достигающего зоны оптимальных значений, пороговое устройство мгновенно- подает команду на управляемый источник дискретного напряжения, в результате чего компенси-i рующее напряжение отключается. Таким образом, при любых изменениях уровня излучения в диапазоне измеряемых температур следящая система канала приведения находится в оптимальном режиме, что обеспечивает возможность существенного повышения быстродействия пирометра в целом. Формула изобретения Пирометр, содержащий оптическую систему,светоделительное устройство, приемники излучения, канал измерения и канал приведения, образованный переменным делителем, схемой сравнения, усилителем, демодулятором и пороговым устройством, о т |Л Ичающийся тем, -что, с 5щелью повышения быстродействия, в канал приведения введен управляемой источник дискретного напряжения, управляющий вход которого подключен к одному ий приемников излучения, а выход - к управл1емому делителю ка|нала приведения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 213152, кл. G01 J 5/60, 1966. 2.Патент Великобритании № 1265417 кл. О 1 А, 1972. 3.Авторское свидетельстве СССР по заявке № 2311307/25, кл. G 01 J 5/60, 1976.