СЕЛЕКТИВНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПРИЕМНИК РАДИАЦИИ Советский патент 1996 года по МПК G01N21/37 G01J5/02 

Изобретение относится к области измерительной техники, конкретнее к приборам для актинометрических исследований.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей приемника.

На чертеже изображена принципиальная схема приемника.

Селективный тепловой приемник радиации содержит лучеприемную камеру 1 с окном 2, перед которым расположен модулятор 3, термосопротивление 4 с радиационной защитой экраном 5, компенсационную камеру 6, имеющую форму, аналогичную форме лучеприемной камеры 1, термосопротивление 7 и экран 8, аналогичный экрану 5, устройство для непрерывной протяжки воздуха через камеры, содержащее заборник 9, побудитель расхода 10, выпускное отверстие 11 и делители объема воздуха 12 и 13.

Заборник 9 и выпускное отверстие 11 расположены так, что их оси параллельны оптической оси лучеприемной камеры.

Измерительная схема приемника содержит преобразовательный каскад 14 с генератором несущей частоты 15, усилитель несущей частоты 16, детектор несущей частоты 17, усилитель частоты модуляции 18, синхронный детектор 19 с датчиком опорного напряжения 20 и индикатор постоянного тока 21. Термосопротивления 4 и 7 изготовлены, например, из платиновой проволоки диаметром не более 20 мкм, что позволяет пренебречь их инерционностью при частотах модуляции излучения до нескольких десятков герц. В качестве преобразовательного каскада служит измерительный мост переменного тока, а смежные плечи которого включены термосопротивления 4 и 7, а частота напряжения, даваемого генератором 15 для питания моста, является несущей для усилителя и составляет 1000 Гц. Частота модуляции излучения выбирается в пределах 3-10 Гц.

Устройство работает следующим образом.

Наружный воздух посредством побудителя расхода 10 непрерывно протягивается через обе камеры с одинаковой скоростью, поступая в приемник через заборник 9 и выходя через выпускное отверстие 11. Излучение источника, прерываемое излучением вращающегося модулятора 3, через окно 2 попадает в камеру 1 и, частично поглощаясь в воздухе камеры, вызывает периодические колебания температуры в камере. Амплитуда колебаний температуры воздуха при постоянном расходе его пропорциональна лучистому притоку тепла в единицу объема воздуха камеры 1. На эти периодические колебания температуры накладываются случайные флюктуации температуры, вызванные флюктуациями атмосферного давления, скорости ветра и температура воздуха у заборника 9; так как конструкции камер и скорости протяжки воздуха одинаковы, то при работе приемника флюктуации температуры в обеих камерах, вызванные указанными флюктуациями у заборника, одинаковы, т. е. практически не вносят погрешностей. При работе приемника периодические колебания разности температур в камерах, амплитуда которых пропорциональна только измеряемому притоку, преобразуется преобразовательным каскадом в переменное напряжение с частотой, равной частоте модуляции излучения. Это переменное напряжение модулирует напряжение несущей частоты, создаваемое генератором 15. Результирующее напряжение усиливается усилителем несущей частоты 16 и детектируется детектором несущей частоты 17. Выделенный сигнал усиливается усилителем частоты модуляции 18, детектируется синхронным детектором 19 и измеряется индикатором постоянного тока 21. При измерениях объем воздуха, протягиваемого за время, равное периоду модуляции излучения значительно меньше объема лучеприемной камеры. Это необходимо для предотвращения заметного оттока тепла в течение этого периода, что могло бы вызвать уменьшение чувствительности приемника.

СЕЛЕКТИВНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПРИЕМНИК РАДИАЦИИ, содержащий модулятор, лучеприемную камеру, устройство для непрерывной протяжки и преобразователь со схемой регистрации амплитуды колебаний поглощенного потока радиации, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей приемника, он снабжен компенсационной камерой, изолированной от воздействия радиации, а устройство для непрерывной протяжки воздуха содержит узел разделения потока протягиваемого воздуха, в лучеприемную и компенсационную камеры, при этом оси заборника и выпускного отверстия устройства для непрерывной протяжки воздуха расположены параллельно оптической оси лучеприемной камеры.

СЕЛЕКТИВНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПРИЕМНИК РАДИАЦИИ, содержащий модулятор, лучеприемную камеру, устройство для непрерывной протяжки и преобразователь со схемой регистрации амплитуды колебаний поглощенного потока радиации, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей приемника, он снабжен компенсационной камерой, изолированной от воздействия радиации, а устройство для непрерывной протяжки воздуха содержит узел разделения потока протягиваемого воздуха, в лучеприемную и компенсационную камеры, при этом оси заборника и выпускного отверстия устройства для непрерывной протяжки воздуха расположены параллельно оптической оси лучеприемной камеры.