Сигнализатор температуры Советский патент 1987 года по МПК G01K11/14 

Изобретение относится к технике измерения температуры и может быть использовано в системах сигнализации, в частности, в труднодоступных местах, где невозможен визуальный контроль температуры,

Целью изобретения является повышение точности ..и расширение диапазона сигнализации температуры.

На фиг.1 представлена оптическая схема предлагаемого сигнализатора те мпературы; на фиг,2 - темпе- ратурная зависимость оптического двупреломления для Х-среза кристалла ,измеренная методом Сенармона

Сигнализатор температуры состоит из последовательно расположенных пр ходу луча источника 1 монохроматического света, конденсатор 2, линейного поляризатора 3, термочувствительного элемента 4, представляющего собой две скрещенные двупреломляющие пластины А и В, вырезанные из кристалла с несоразмерной фазой и вы- ствленные в диагональное положение, линейного анализатора 5, скрещенного с поляризатором 3, фотоприемного устройства с индикатором 6.

Сигнализатор температуры работает следующим образом.

Источник 1 монохроматического из- .лучения посылает свет через последовательно расположенные конденсатор 2, линейный поляризатор 3,термочувствительный элемент 4, представляющий собой две скрещенные двупреломляющие пластины А и В, вырезанные из кристалла с несоразмерной фазой и высталенные в диагональное положение, ли- нейный анализатор 5, скрещенный с поляризатором 3,фотоприемное устройство с индикатором 6, При указанном расположении оптических элементов фотоприемное устройство регистрирует минимальньй сигнал на выходе оптической системы вследствие температурной компенсации двупреломления пластин. Если одну из пластин, например пластину А, вьщержать в несоразмерной фазе при температуре сигнализации некоторое время, достаточное для наблюдения эффекта термической памяти, и выставить далее в положение, отвечающее схеме на фиг,1, то при последующем изменении температуры при прохождении термочувствительного элемента 4 через температуру стабилизации в кристаллической пла

5

0

5

.-

0

5

45

50

55

стине А вследствие эффекта термической памяти возникает аномалия дву- лучепреломления (фиг,2) и фотоприемное устройство 6 регистрирует резкое увеличение сигнала. Для визуального контроля необходимо, чтобы разность хода лучей в пластине А вследствие эффекта памяти составляла При Д 633 нм и дп 10 этому условию соответствует толщина пластины d 3 см. Для таких пластин очень трудно избежать температурных градиентов, снижающих точность сигнализации, В то же время для достижения разности хода в 0,1 , которая необходима для отчетливой регистрации фртоприемным устройстпом, при ;Тех же первоначальных условиях толщина пластины должна составлять 3 мм, что легко реализуется на практике. Эффективную толщину пластины при необходимости можно увеличить нанесением отражающих покрытий и многократным прохождением через нее лучей.

Расстояние между элементами оптической схемы не лимитируется и в общем выбирается произвольным. Направление светового пучка можно изменять в любой части схемы. При сигнализации температуры в труднодоступных местах световой луч может подводиться и отводиться от т ермо- чувствительного элемента посредством световода.

Для обеспечения высокой точности сигнализации температуры и исключения температурного гистерезиса предлагаемый сигнализатор должен работать в том же режиме (нагревание или охлаждение), в котором происходила стабилизация температуры.

Перестройка предлагаемого сигнализатора температуры на другие температуры сигнализации осуществляется путем вьщерживания любой из двух кристаллических пластинок при соответствующих температурах в течение времени, необходимого для наблюдения эффекта термической памяти или прило - жением электрического поля.

Формула изобретения

Сигнализатор температуры, содержащий последовательно расположенные по ходу луча источник монохроматического света, конденсор, линейный

поляризатор, термочувствительньпЧ элемент, линейный анализатор, скрещенный с поляризатором, и регистрирующее фотоприемное устройство, отличающийся тем, что, с це- лью повьшения точности и расширения диапазона сигнализации, термочувствительный элемент выполнен в виде

двух скрещенных между собой одинаковых пластин и кристалла с несоразмерной фазой, установленных в диагональное положение относительно поляризатора и анализатора, причем одна из пластин обладает в диапазоне сигнализации эффектом термической памяти.

Изобретение относится к измерению температуры и может использоваться в системах сигнализации в труднодоступных местах. Сигнализатор температуры содержит последовательно расположенные и оптически связанные источник 1 монохроматического света, конденсатор 2, линейный поляризатор 3, термочувствительный элемент 4, линейный анализатор 5, скрещенный с поляризатором 3, и регистрирующее фотоприемное устройство 6. Для повьга1ения точности и расширения диапазона сигнализации температуры термочувствительный элемент 4 выполнен в виде двух скрещенных между собой одинаковых кристаллических пластинок, выставленных в диагональное положение относительно поляризатора и анализатора и вырезанных из одного кристалла с несоразмерной фазой, обладающего в температурной области существования несоразмерной фазы эффектом термической памяти (ЭТП). Одну из указанных пластинок предварительно выдерживают при температуре сигнализации в течение времени, достаточного для наблюдения ЭТП. Пропускание описанной оптической системы минимально и не меняется при изме- нении температуры. При достижении температуры сигнализации благодаря аномалиям двулучепреломления, возникающим вследствие ЭТИ, пропускание оптической системы резко увеличивается. 2 ил. S (Л ю со Л в иг.1

)

2Tcufff о

о

о

о

о

о

о

о о о

,оО

гго

Составитель Т.Черепанов Редактор А.Лежнина Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 7890/36 Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

фи&2

1

Т С