Устройство для измерения температуры Советский патент 1990 года по МПК G01J5/00 

ОО

О) СП

00 О) 00

Изоб1 етение относится к области термометрии и может найти применени в бесконтактном измерении температуры поверхности.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит первичный пирометрический преобразователь I, вторичный преобразователь 2 с блоком коррекции выходного сигнала на излучательную способность объекта контроля, суммирующий усилитель 3, преобразователь 4 -температуры фона в напряжение, состоящий из термозависимого резистора 5, трех термонезависимых резисторов 6-8 и дифференциального усилителя 9, многоступенчатый делитель 10 напряжения и коммутатор 11.

Выход первичного преобразователя 1 соединен с входом вторичного преобразователя 2. Первый вход суммирующего усилителя 3 соединен с выходом вторичного преобразователя 2, а второй вход через коммутатор 11 - с выходами многоступенчатого делителя 0 напряжения, подключенного к обще шине питания и выходу преобразователя 4 температуры фона в напряжение. Термозависимый резистор 5 установлен вне корпуса первичного пирометрического преобразователя, вблизи предметов, окружающих объект контроля, т.е. предназначен для измерения температуры фона, и включен в мостовую схему вместе с тремя термонезависимыми резисторами 6-8 причем диагональ питания мостовой схемы подключена к шине опорного напряжения, и общей шине питания, а измерительная диагональ - к входам дифференциального усилителя 9, выход которого является выходом преобразователя температуры.фона в напряжение.

Устройство работает следующим образом.

Термочувствительный элемент первичного пирометрического преобразователя I принимает тепловое излучение объекта контроля и преобразует его в ЭДС

Е - A eTt + (1-б)Т -Т , (1)

где А - коэффициент пропорциональности, зависящий

Т т т

10 о (р «

15

658682

от конструктивных параметров оптической системы пирометра и его приемника излучения;

- излучательная способ- . ность объекта контроля; , - температуры, соответственно, поверхности объекта контроля, фона, окружающего объект, и корпуса первичного пирометрического пре- образователя. Одновременно с этой ЭДС суммируется напряжение, выработанное преобразователем температуры корпуса пер- 2Q вичного пирометрического преобразователя I, равное AT, и таким образом компенсируется последний член уравнения-(I). С первичного пирометрического преобразователя напряжение 25 подается на вторичный преобразователь 2, снабженный блоком Коррекции, содержащим усилитель с переменным коэффициентом усиления,- служащим для корректировки выходного сигнала на .jQ излучательную способность контроля, в зависимости от которой с помощью переключателя устанавливают коэффициент усиления, равный К/б. При этом напряжение на выходе вторичного преобразователя 2 35

и АК(Т: + ) (2)

Оно подается на первый вход рующего усилителя 3.

На второй вход суммирующего усилителя 3 подается через коммутатор 1I напряжение с многоступенчатого делителя 10 напряжения, на вход которого, в свою очередь, подается сигнал

с преобразователя 4 температуры фона в напряжение. Коммутатором I1 в зависимости от излучательной способно - сти объекта контроля коэффициент деения многоступенчатого делителя 0

напряжения устанавливают равным ()/f, т.е. напряжение на втором входе суммирующего усилителя 3 становится .

Ц1 -К,,

где К, - коэффициент передачи преобразователя 4 температуры фона в напряжение.

3,

Это напряжение с помощью суммирующего усклнтеля 3 усиливается в АК/К, раз и суммируется с напряжением и на выходе вторичного преобразователя 2. Сигнал на выходе суммирующего усилителя 3 становится рав3658684

контроля, отличающееся тем, что, с целью понышения точности измерения, а нё.го введен преобразователь температуры фона в напряжение, выход которого соединен с входом многоступенчатого делителя напря

ным и

АКТ

5 T.s. пропорциональным

только температуре объекта контроля Тд, и не зависит от температуры фона Т.

Таким образом, данное устройство позволяет значительно повысить точность измерения температуры поверхности тел 5 имеющих излучательную способность меньше 1, за счет компенсации влияния температуры фона.

Формула изобрет.ения

I, Устройство для измерения тем пературы, содержащее первичный пирометрический преобразователь, выход которого соединен с входом вторичного преобразователя, снабженного блоком коррекции выходного сигнала на излучательную способность объекта

Г7

Л

жения, подключенного к общей шине питания, выходы которого через коммутатор соединены с суммирующим усилителем, другой вход которого соединен с выходом вторичного преобразователя.

5

1

ft