Первичный пирометрический преобразователь Советский патент 1988 года по МПК G01J5/02 

со

; Изобретение относится к радиаци- ;0иной пирометрии и может быть использовано в пирометрах полного излучения.

Целью изобретения является повьше - ние точности измерения температуры в динамическом режиме изменения темпе ратур окружающей среды и объекта 1 онтроля за счет уменьшения лучистой. Доставляющей теплообмена приемника и 1:омпенСирующих термопреобразователей с корпусом, а также за счет создания 1 дентичных условий этого теплообмена, |, На чертеже приведена схема первич- ного пирометрического преобразовате- IIH.

I Преобразователь содержит корпус.1 Ьптическую систему с рефлектором 2, рриемник 3 излучения, обращенньй в jcTopoHy рефлектора 2 и расположенный |Ь его фокусе, два компенсирующих тер |44опреобразователя 4 и 5, один из ко- |торых (.термопреобразователь 5) Iположен за рефлектором 2. и имеет iловой контакт с окружающей средой, а другой (термопреобразователь 4) обращен к контролируемой поверхности, Приемник 3 излучения и компенсирунг- щий термопреобразователь 4 укрепле - ны через электроизоляционные проклад ки 6 и 7 на торцовых поверхностях теплопроводного стержня 8, установленного за приемником 3 излучения и имеющего т.епловую связь с ним, с ком лансирующим термопреобразователем 4 и с корпусом 1. Между компенсирукг- щим термопреобразователем 4 и объек том контроля внутри корпуса расположена экранирующая втулка 9. Прием- ник 3 излучения, теплопроводный стержень ё, компенсирующий термопрв - образователь 4 и экранирующая втул ка 9 расположены сооснр с рефлектор ной оптической системой.

Преобразователь работает следую- ПЦ1М образом.

Оптическая система с рефлектором 2 фокусирует лучистый тепловой поток, испытуемьй об 1}ектом контроля на .приемние 3 излучения. Как известно, лучистый тепловой поток пропорционален разности четвертых степеней абсолютных температур Т, объекта контроля и Т„ приемника 3 излучения. Это тепловой поток вызывает перегрев приемника 3 излучения по отношению к температуре Т корпуса 1 на величину Т„- Тц . Эта разность температур

преобразовывае тся в электрический сигнал, который является функцией температуры объекта контроля, так как дТ f(To). При изменении температуры корпуса 1, вызванном изменением температуры окружающей среды TQ (например, при ее увеличении), изменяется и температура приемника 3 изг- лучения, поэтому уменьщается лучистый тепловой поток, воспринимаемый приемником 3 излучения. При этом происходит не только параллельное смеще - ние статической характеристики приемника 3 излучения, но и изменение ее наклона. Для компенсации этого менения статической характеристики нужно учитывать, что температура npir- емника 3 излучения зависит одновре- keHHo от температуры корпуса 1 Т и Ьбъекта контроля Т. Поэтому компенсй рующие термопреобразователи 4 и 5 | олжны воспринимать температуру округ дающей среды, температуру корпуса ) В месте установки приемника 3 излучё НИН и лучистый тепловой поток, исхо Дящий от объекта контроля, Для этого k служат два компенсирующих термопрег рбразователя, один из которых имеет тепловой контакт с окружающей средой а другой через теплопроводный стержень 8 имеет тепловой контакт с приемником 3 излучения и обращен к контролируемой поверхности, т.е. воспринимает лучистый тепловой поток, исходящий от объекта контроля, Для того, чтобы компенсирующий термопреобразователь 4 не воспринимал излучения от части корпуса 1, обращенной к объекту контроля, от которой не воспринимает излучение в приемник 3, служит экранирующая втулка 9.

Таким образом, уменьшается лучистая составляющая теплообмена приемника 3 и компенсирующего термопреобразователя 4 с корпусом . Близкое расположение компенсирующего термопреобразователя 4 и приемника 3 излучения, тепловая связь между ними и с корпусом через теплопроводньй стержень 8 и наличие экранирующей втулки 9 обеспечивают идентичность условий теплообмена приемника 3 излучения и компенсирующего термопреобразователя 4 с корпусом 1 и с воздухом, находящимся внутри корпуса 1. Поэтому при любых колебаниях температур окружакг- щей среды и объекта контроля они оказывают одновременное воздействие и на

приемник излучения и на компенсирующий термопреобразователь.

Использование предложенного первичного пирометрического преобразователя для контроля и регулирования температуры изделий в процессе их из готовления повьйпает качество этих изделий за счет более точного поддержания их температуры на заданном уровне.

Формула изобретения

Первичньй пирометрический преобразователь, содержащий корпус, рефлекторную оптическую систему, приемник излучения, расположенный соосно с рефлекторной оптической системой, и два компенсирующих термопреобразователя, один из которых контактирует с окружающей средой, в второй обращен

к контролируемой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения температуры в динамическом режиме изменения температур окружающей среды и объекта контроля за счет уменьшения лучистой составляющей теплообмена приемника и компенсирующих терQ мопреобразователей с корпусам, в него введены экранирующая втулка и теплопроводный стержень, расположен- ньй за приемником излучения, электри - ;чески изолированный от него и имею5 щий тепловую связь с корпусом, с емником излучения и с компенсирующим термопреобразователем, установленным на противоположной по отношению к приемнику кзпучения торцовой

Q поверхности теплопроводного стержня и обращенный к контролируемой йоверзс- ности, перед которым размещена экранирующая втулка.

Изобретение относится к области радиационной пирометрии и может быть использовано в пирометрах полного излучения. Цель - повьппение точности измерения температуры в динамическом режиме изменения температур окружающей среды и объекта контроля за счет уменьшения лучистой составляющей теплообмена прием101ка и компенсирующих термообразователей с корпусом. В первичный пирометрический преобразователь дополнительно введены экранирующая втулка и теплопроводный стержень, расположенный за приемником излучения, электрически изолированный от него и имеющий тепловую связь с корпусом, с приемником излучения и с компенсирующим термопреобразователем. Термопреобразователь установлен на противоположной по отношению к приемнику излучения торцовой поверхности теплопроводного стержня и обращен к контролируемой поверхности. Перед термопреобразователем размещена экранирующая втулка. J ил. i W CZ

Объект контроля

6 S 7