Поляризационно-оптический цветовой индикатор температуры Советский патент 1987 года по МПК G01K11/12 G01K11/00 G01N21/21 

Изобретение относится к технике измерения и контроля температуры и может быть использовано в дистанцион-. ных устройствах индикации и сигнализации.

Целью изобретения является повышение точности и надежности контроля температуры.

На чертеже приведена схема предлагаемого индикатора температуры,

Поляризационно-оптический цветовой индикатор температуры содержит источник 1 белого света, линзовый, конденсор 2, линейный поляризатор 3, термочувствительный элемент 4, выполненный из оптически активного кристалла с инверсией знака двулучепре- ломления в заданном температурном диапазоне, и линейный поляризатор -(анализатор) 5, Все элементы устройства размещены последовательно на одной оптической оси, при этом поляризаторы 3 и 5 скрещены (плоскости поляризации взаимно перпендикулярны), а одно из главных направлений кристалла термочувствительного элемента 4 совпадает с плоскостью поляризации входного поляризатора 3,

Для работы в автоматическом режиме контроля температуры в состав индикатора могут быть дополнительно введены перестраиваемый светофильтр 6 и фотоприемник 7, последовательно размещенные за выходным поляризатором 5,

Индикатор температуры работает следующим образом.

Линзовый Конденсор 2 формирует параллельньй пучок света, которьш, проходя через поляризатор 3, становится линейно поляризованным и попадает на термочувствительный элемент 4, вьшолненный из оптически активного кристалла с достаточно сильной

10

15

которой зависит от толщины и степени оптической активности кристалла, пройдет через поляризатор 5, Остальной свет иного спектрального состава после кристалла будет иметь эллипти- ческую поляризацию и через поляризатор 5 пройдет его незначительная часть. При изменении температуры меняется положение изотропной точки по шкале длин волн и соответственно изменяется спектральный состав свободно проходящего света, что проявляется как изменение цвета индикатора температуры.

Точность индикации температуры определяется температурно-спектраль- ной характеристикой изотропного состояния кристалла и полушириной спектра пропускания, необходимое значение которой можно получить путем подбора толщины кристалла при определенной постоянной величине его оптической активности.

Визуальный контроль температуры с использованием предлагаемого цвeto- вого индикатора может.быть дополнен при необходимости и режимом сигнализации , достижения заданной температуры. Для этого за выходным поляриза- тором 5 устанавливают светофильтр 6, пропускающий свет только того спектрального состава, который соответствует заданной температуре.. Полосу пропускания светофильтра 6 выбирают 35 исходя из конкретной температурно- спектральной характеристики кристалла. Фотоприемник 7, устанавливаемый после светофильтра 6, позволяет легко автоматизировать индикаторное устройство в режиме сигнализации.

Формула изобретения 1, Поляризационно-оптический цве20

25

40

температурной зависимостью спектраль- товой индикатор температуры, содержа ного положения изотропной точки, на- щий оптически связанные источник бе- пример NaNH - тартрата тетрагидрата, лого света и двулучепреломляющий . NH Hj(SeO ), NaK - тартрата тетрагидрата. Для всего спектра излучения, падающего на термочувствительный эле- мент 4, изотропное состояние кристалла соответствует лишь определенной длине волны света, зависящей от измеряемой температуры. Благодаря оптической активности кристалла, поворачивающей плоскость поляризации проходящего через него света, часть света указанной длины волны, величина

термочувствительный элемент, размещенный между скрещенными входным и выходным линейными поляризаторами, . отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и надежности контроля температуры, термочув ствительный элемент выполнен из оптически активного кристалла с инверсией знака двулучепреломления, при этом одно из главных направлений кристалла совпадает с плоскостью по55

5

которой зависит от толщины и степени оптической активности кристалла, пройдет через поляризатор 5, Остальной свет иного спектрального состава после кристалла будет иметь эллипти- ческую поляризацию и через поляризатор 5 пройдет его незначительная часть. При изменении температуры меняется положение изотропной точки по шкале длин волн и соответственно изменяется спектральный состав свободно проходящего света, что проявляется как изменение цвета индикатора температуры.

Точность индикации температуры определяется температурно-спектраль- ной характеристикой изотропного состояния кристалла и полушириной спектра пропускания, необходимое значение которой можно получить путем подбора толщины кристалла при определенной постоянной величине его оптической активности.

Визуальный контроль температуры с использованием предлагаемого цвeto- вого индикатора может.быть дополнен при необходимости и режимом сигнализации , достижения заданной температуры. Для этого за выходным поляриза- тором 5 устанавливают светофильтр 6, пропускающий свет только того спектрального состава, который соответствует заданной температуре.. Полосу пропускания светофильтра 6 выбирают 5 исходя из конкретной температурно- спектральной характеристики кристалла. Фотоприемник 7, устанавливаемый после светофильтра 6, позволяет легко автоматизировать индикаторное устройство в режиме сигнализации.

Формула изобретения 1, Поляризационно-оптический цве0

5

0

товой индикатор температуры, содержа щий оптически связанные источник бе- лого света и двулучепреломляющий .

термочувствительный элемент, размещенный между скрещенными входным и выходным линейными поляризаторами, . отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и надежности контроля температуры, термочув- ствительный элемент выполнен из оптически активного кристалла с инверсией знака двулучепреломления, при этом одно из главных направлений кристалла совпадает с плоскостью по5

312900964

ляризации входного линейного поляри-выходным поляриза.тордмпослезатора.довательно установленыперес2. Индикатор по п.1, о т л и -траиваемый светофильтри фоточающийся тем, что в нем заприемник.

Изобретение может быть использовано в дистанционных устройствах индикации и сигнализации. Целью изобретения является повьшение точности и надежности контроля температуры. Термочувствительный элемент 4, размещенный между скрещенными линейными поляризаторами 3 и 5, вьшолнен из оптически активного кристапла с инверсией знака двулучепреломления, одно из главных направлений которого совпадает с плоскостью поляризации поляризатора 3, Для всего спектра падающего на элемент 4 излучения изотропное состояние кристалла соответствует лишь определенной длине волны, зависящей от измеряемой температуры. Для визуального контроля температуры после выходного поляризатора 5 устанавливают светофильтр 6, пропускающий свет спектрального состава, соответствующего заданной температуре. 1 з,п. ф-лы, 1 ил, , S ff 90