Прибор для измерения цветовой температуры объекта больших размеров с нестационарным температурным полем Советский патент 1960 года по МПК G01J5/60 

При необходимости измерять среднюю тем-пературу объектов больших размеро.в, при которых объект не может быть спроектирован на чувствительный элемент пирометра, приходится применять способ оп.тического сканирования.

Полезность -предлагаемого прибора состоит в том, что он позволяет осуществить последовательное Перенесение цветового изображения всех точек объекта на фотоэлементы.

Опрюываемый. прибор предлагается в двух вариантах.

Прибор, по первому варианту, содержит .многогранный зеркалы ыи барабан с плоскостями граней, расположенными под разными к оси его вращения для последовательного перемещения изображения всех точек объекта -перед отверстием, за которым установле1;о полупрозрачное зеркало для деления светового потока на два луча, направляемых через разные -светофильтры на два фотоэлемента, включенных в измерительную схему осредняющего устройства.

По второму варианту -прибор содержит объектив, световой поток от которого с помощью полупрозрачного зеркала разделяется на дпа луча, направляемых через разные светофильтры на две электроннолучевые трубки с электромагнитной отклоняющей системой, за которыми установлены усилители и пересчетное осредняющее устройство.

Конструкция первого варианта прибора дана на фиг. 1.

С помощью объектива 1 и зеркала 2, являющегося одной из граней вращающегося зеркального барабана, приводимого от электродвигателя 3, изображение исследуемого объекта 4 проектируется на экран 5. В экране выполнено отверстие 6, через которое (при данном угловом .положении зеркала) излучения с соответствующей точки объекта попадают на светоразделительное зеркало 7 и фотоэлементы 8 и 9. После, прохождения -через отверстие в экране световой Поток с помощью -полупрозрачного зеркала 7 разделяется на два потока, кото№ 121)Ы(5 pbu п-)опд,| iKpt, с;ЛТ1( 10 и //, попадают иа соотистствуюluiie фокг HMfiii ы 6 и У- С1 гиалы с фотоэлементов, пропорциональлыс с()().у 01ц;| 1 спектральным яркостям, пройдя через усилители 12 /.V, i;ocT -naioT на пересчетную схему 14. В пересчетиой схеме по д;;ум поечулающим электрическим сигналам определяется величина цветоиоГ )атуры. ВыходноГг сигнал с пересчетной схемы, пропорцио 1алы1ыи UBeToiioii температуре, поступает на осреднягопщй блок 15. В качестве сканирующего устройства в этом пирометре применен многогранный зеркальный барабан, плоскости граней которого расположены нод разными углами к оси его вращения. Развертка каждой строки изображения осуществляется следующим образом. При вращении зеркгьчыюго барабана каждое зеркало сканирует определенную строку изображения, перемещая По экрану оптическое изображение поля температуры. При этом в отверстие 6 экрана, за которым установлены фотоэлементы, поатедовательно попадают излучения всех точек аанно строки изображения. 1-1аличие на барабане зеркал, расположенных под разными углами к оси его вранхения, позволяют соответственно смещать изображение по высоте экрана при каждом последующем ходе развертки (при переходе изображения спредыдущего на последующее зеркало). При этом на фотоэлементы последовательно -поступают излучения от разных строк объекта и формируются электрические сигналы, логарифм отнощения величин которых пропорционален цветовой температуре объекта. Для визуального наблюдения -поля цветовой температуры объекта измерительный сигнал после пересчетной схемы может быть пода;{ на катодный осциллограф 16, развертка луча которого син.чронизована с частотой сканирования строк изображения, а на вертикальные отклоняющие пластины подается дополнительное пилообразное -напряжение, дающее возможность формировать изометрическую развертку изображения. При этом на экране осциллографа можно наглядно наблюдать поле цветовых температур и его изменение -во времени. Наводка устройства на объект осуществляется с -помощью окуляра 77, позволяющего наблюдать за изображением объекта, дпроектированным на экран 5, при положении зеркального барабана в строга фиксированном положении. Второй вариант -прибора показан на фиг. 2. С помощью объектива 18 и светоразделптельного зеркала 19 световой поток, идущий от объекта 20, разделяется на два луча, проходящих через разные светофильтры 21 и 22 и попадающих «а два чувствительных эле.мента 23 и 24, выполняющих синхронную развертку изображения. Сигналы с чунствительных элементов, пропорциональные соответствующим местным спектральным яркостям изображения объекта, пройдя через усилители 25, поступают на пересчетную схему 26. В пересчетной- схеме «а основе методических соотнощений цветового метода измерения тем-перат -ры .из двух поступающих электрических сигналов формируется результирующий электрический сигнал, величина которого пропорциональна цветовой тем1пературе точки объекта, сканируемой в данный момент. Выходной сигнал с -пересчетной схемы может быть подан либо на регистрирующее устройство, либо на осредняющий блок. В предлагаемом пирометре в качестве сканирующих чу-зствительных элементов могут быть, использованы различные -передающие телевизионные трубки (иконоскоп, ортикон, суперортикон, диссектор). Для выполнения сканирования температурных полей, обладающих высокой нестабильностью, наилучщим MyBCTBHTevibHbiM элементом является дисектор.

1.11|1иГи1|1 Л.1Я |1.(мгрсИ11я 11.;гт(11( ii. nup;nvpi.i оПьгкг; Гю,плпи p;i;iM(poi. о urcTiuiiiotinpiu.iM 1( (in/icii, с р;г1Л(.1( rni idHort) iioi(iK;i пш.К (ь;,ч1П1р -|о1цг| о vxTpinici i,;i г пимощыо им. ivripn ;p;i iiDKi :u-pK;i.-|;i ii;i дил .ix-iji, )i;iii|i:ni.icirHbi.4 irpiM pn iifbic Г1(7офи,-п,| JH.I и ()i()-j.UM(in ;i, .iioiu4iiibi ii гмМХ огрсдияющсго yciiioiir in;, n .I и ч a lo 1Ц и ii с я пМ. что, с lu-ibui иос.чсдопитс.чьиого iicpriiciсип ||.и)Г)1);1 кс1гия iicex точек ()б|,екта на iljoTOM.ie.Mcinbi, в нем, г, какчТ cKanujjyioiuero устронстна, применен лсрка.мьмын 6apa6ati с плоскост ми граней, расположенными иод разными углями к оси tTo ирашени:

2.Прибор ио п. L отличающийся тем, что полупрозрачнг зеркало для разделения светового потока установлено до скаиирующег устройства, R качестве которого применены две электронно-лучепы трубки.

Лль r()(i(

Ире л м ( г и . о П |) с т с II и я