Способ измерения температуры Советский патент 1987 года по МПК G01K11/12 G01N21/23 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано преимущественно в системах дистанционного измерения температуры.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры.

На чертеже приведена оптическая схема устройства, реализующего пред- лагаемьй способ измерения температуры.

Устройство содержит последовательно размещенные и оптически связанные источник 1 монохроматического света, линейный поляризатор 2, термочувствительный элемент 3, выполненный в виде пластины из анизотропного оптически активного кристалла с инверсией знака двулучепреломлё- ния и температурной зависимостью спектрального положения изотропной точки, линейный поляризатор 4 и фотоприемник 5. Плоскости поляризации линейных поляризаторов 2 и 4 взаимн перпендикулярны, а одно из главных направлений крцсталла термочувствительного элемента 3 совпадает с плоскостью поляризации входного поляризатора 2.

Способ осуществляют следующим образом.

Параллельный пучок монохроматического света от источника 1 направляют через поляризатор 2 на кристаллическую пластину 3, которую устанавливают в месте измерения температуры. При этом длину волны источника 1 свата HenpeptiiBHo изменяют в заданном спектральном интервале и одновременно фотоприемником 5 регистрируют интенсивность светового потока, прошедшего кристаллическую пластину 3 и установленный за ней линейный поляризатор 4, Величина спектрального интервала, в котором изменяют длину волны источника 1 света, определяется конкретной температур- но-спектральной характеристикой используемого кристалла и заданным диапазоном вероятного изменения температуры объекта.

Если длина волны монохроматическго света будет соответствовать изотропному состоянию кристалла термочувствительного элемента 3, то из него вьйдет линейно-поляризованный свет, плоскость поляризации которог составит некоторый угол, зависящий

5

0

5

от толщины и степени оптической активности кристалла, с плоскостью поляризации падающего на кристалл света. Часть светового потока, прошедшего термочувствительный оптически активный кристалл 3, пройдет через поляризатор 4 и далее на фотоприемник 5, выходной сигнал которого в этом случае будет соответствовать максимальной интенсивности регистрируемого светового потока, т.е. максимуму пропускания всей оптической системы. Зафиксированное значение длины волны монохроматического света в этом случае совпадет со спектральным положением изотропной точки кристалла, а искомая температура определится по найденному значению длины волны света и предварительно полученной градуировочной температурно-спектральной зависимости. Для всех других длин волн монохроматического света при данной температуре в кристалле возникает двулучепреломление. Свет после кристалла будет иметь эллиптическую поляризацию и практически не пройдет

через поляризатор

т.е. сигнал

фотоприемника 5 будет минимальным. Точность измерения температуры предлагаемым способом зависит от температурно-спектральной характеристики используемых кристаллов и полуширины максимума пропускания,которая определяется толщиной кристаллической пластины. Подбирая толщину пластины кристалла с учетом степени его оптической активности, можно получить минимальное значение полуширины максимума пропускания и, следовательно, обеспечить максимальную точность измерения температуры (погрешность не превышает 0,001 К). В качестве оптически активных кристаллов могут быть использованы такие кристаллы, как NaNH - тартрат тетрагидрат, Na КС Н. О 41Г,.,0 , . (SeO .

Формула изобретения

Способ измерения температуры, заключающийся в освещении термочувствительного анизотропного кристалла с инверсией знака двулучепреломле- ния лИнейно поляризованным монохроматическим светом, сканировании длины волны монохроматического света

312900974

в заданном спектральном интервале чающийся тем, что, с целью и одновременной регистрации интен- повышения точности измерения, моно- сивности светового потока, прошед- хроматическим светом освещают оптишего кристалл и вторично поляризо- чески активный кристалл, одно из

ванного в плоскости, перпендикуляр-5 главных направлений которого совме- ной направлению поляризации падаю- щают с направлением поляризации па - щего монохроматического света, и дающего на него линейно поляризован- определении температуры по значению ного монохроматического света, а длины волны монохроматического све- фиксацию значения его длины волны

та, зафиксированному при экстремаль- осуществляют при максимальной интен- ной величине интенсивности регистри- сивности регистрируемого светового руемого светового потока, о т л и - потока.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дистанционных устройствах. Целью изобретения является повыоление точности измерения температуры. Термочувствительный элемент 3, выполненный в виде пластины из анизотропного оптически активного кристалла с инверсией знака двулучепреломления и температурной зависимостью спектрального положения изотропной точки, размещают в месте измерения температуры, совмещая одно из главных направлений кристалла с направлением поляризапии падающего монохроматического света,, Интенсивность светового потока, прощедше- го от источника 1 света, длину волны которого непрерывно изменяют в заданном спектральном интервале, через элемент 3 и линейный поляризатор 4, регистрируют фотоприемником 5, выходной сигнал которого будет соответствовать максимуму пропускания всей оптической системы. Искомую температуру определяют по зафиксированному значению длины волны света и градуировочной темпера- турно-спектральной зависимости. 1 ил. с (О. ff СО Li О