Оптико-волоконный датчик температуры Советский патент 1986 года по МПК G01N21/64 

Изобретение относится к термометрии.

Целью изобретения является обеспечение линейности преобразования температуры в информационный, сигнал

На фиг. 1 изображен оптико-волоконный датчик температуры; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1.

Датчик содержит корпус 1, например, цилиндрической формы, вдоль которого на нарулшой поверхности расположены продольные ребра 2. Во внутренней полости корпуса 1 вдоль его оси параллельно одна другой смотированы две бг маталлические плас- тинчатые пружины 3 и 4, свободные концы которых втулкой 5 связаны между собой и концом входного подвиного оптического световода Ь, расположенного между биметаллическими Ш1астинчатьи«1 пруж11нами 3 и 4, а против торца подв11жного конца оптического, световода 6 закреплены не- подв1Ежные концы выходных оптических световодов 7 и 8, расположенных параллельно один другому, между торцами подвижного 6 и неподвижных световодов 7 н 8 закреплена маска 9 с кахп1брованным окном 10.

Наружные концы оптических световодов 6-8 через оптический разъем 11 соединены с блоком 12 измерения входным волоконно-оптическим световодом 1.3 и выходными волоконно- оптическими световодами 14 и 15, по которым соответственно подходят и выходят из датчика световые потоки Ф1, Ф2 и ФЗ.

Внутренняя полость корпуса 1 датчика частично (1 б - свободное пространство) заполнена оптически прозрачной жидкостью 17, например, глицерином, так, что при любом положении корпуса 1 датчика, торцы подвижного и неподвижного концов оптических световодов 6-8 будут находиться в жидкости.

Оптико-волоконный датчик температуры работает следующим образом.

При начальной температуре, принятой за начало отсчёта,, например, .при , подвижный конец входного оптического световода 6 расположен относительно неподвижных концов выходных оптических световодов 7 и 8 так, что световой ток Ф1, генерируемый блоком 12 измерения, распределяется между неподвижными концами оптических световодов 7 и 8 равномерно, В результате выходящие световые потоки Ф2 и ФЗ равны друг

другу.

В блоке 12 измерения световые потоки Ф2 и ФЗ измеряются и преобразуются в информационный сигнал. При повьшении окружающей температуры за счет большой поверхности продольных ребер 2, которыми снабжен корпус 1 датчика происходит подвод тепла через оптически прозрачную жидкость 17 к биметаллическим пластинчатым пружинам 3 и 4, которые

под действием температуры пропорционально изгибаются и за счет того, что что они расположены параллельно одна другой, а своими свободными концами

связаны между собой и подвижным

концом оптического световода 6 втулкой 5, торец подвижного конца световода 6 пропорционально температуре перемещается параллельно торцам

неподвижных концов оптических световодов 7 и 8, в результате происходит перераспределение светового потока Ф1, вследствие чего световой поток Ф2 уменьшается, а световой поток ФЗ на такую же величину увеличивается.

Формула изобретения

Оптико-волоконньш датчик температуры, содержащий входной и выходные оптические световоды, через оптический разъем соединенные с блоком измерения, корпус датчика, в полость

которого введены концы волоконных оптических световодов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения линейности непрерывного преобразования температуры в информационный сигнал, в полости корпуса датчика расположены параллельно одна другой и с зазором две биметаллические пластинчатые пружины, между которыми расположен подвижный конец входного волоконно-оптического световода, с противоположного торца корпуса навстречу подвижному концу входного оптического световода расположены неподвижные концы выходных волоконных оптических световодов, а в зазоре между торцами входного и выходных оптическихсветоводов закреплена маска с калиброванньм окном.

Изобретение относится к термометрии и позволяет обеспечить линейность непрерывного прео бразования температуры в информационный сигнал. При повышении температуры окружающей среды происходит подвод тепла через оптически прозрачную жидкость 17, заполняющую корпус 1 с продольными ребрами 2, к биметаллическим пластинчатым пружинам 3 и 4,которые под действием температурыпзгибаются.Пружины расположены параллельно одна другой, а их свободные концы связаны между собой и с подвижным концом входного оптического световода 6 втулкой 5. Благодаря этому торец подвижного конца световода 6 перемещается пропорционально температуре параллельно торцам неподвижных концов выходных оптических световодов 7 и 8, перераспределяя световые потоки, измеряемые в блоке 12 и преобразуемые в информаьщонный сигнал. В зазоре между торцами входного и выходного световодов укреплена маска с калиброванным окном. 3 ил. О) с IS tif РЗ ю ut./

Редактор И.Савко

Составитель В.Сарбаш Техред О.Ващишина

Заказ 997/55 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор;А.Тяско