Устройство для бесконтактного измерения температуры Советский патент 1988 года по МПК G01J5/06 

1

Изобретение относится к устройствам для бесконтактного измерения температуры и может применяться в качестве переносных пирометров для конт- рольных измерений при быстро меняющися условиях окружающей среды в про- мышпенности, в сельском хозяйстве и в ветеринарии.

Известны устройства для бесконтак ного измерения температуры, содержащие корпус, оптическую систему, приемник излучения с компансационньм элементом, измерительную схему и бло регистрации (Солтьж В,Я. Бесконтакт- иое измерение температуры жидких металлов и сплавов. Киев: Наукова Думка, 1969, с. 48).

Недостатком указанных устройств яляется сложность подбора рабочего и компенсационного элемента приемника с идентичными свойствами.

Известно также устройство для бесконтактного измерения температуры, содержащее металлический с зачерненной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерьгаатель излучения на основе вибропреобраэователя, приемник инфракрасного излучения и температурный датчик (Патент ПЬзейцарии № 547487, кл. G 01 J 5/06, 1974),

Недостатком этого устройства является необходимость в подогреве сравниваюдаго излучателя, что вызьпва ет длительное время прогрева устрой- ства после включения.

Целью изобретения является уменьшение зависимости показаний устройства от изменения температуры окружающей среды и уменыпение времени вьгко да на режим при изменении температур окружающей среды.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для бесконтактного измерения температуры, содержащее ме таллический с зачерненной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерыватель излучения и температурный датчик, дополнительно введена снабженная диафрагмами трубка с зачернен ной внутренней поверхностью, со стороны входного отверстия которой расположена оптическая оправа с объективом для ИК-излучения, со стороны выходного отверстия - приемник излуче- ния в виде пироэлектрического детектора на ниобате лития, при этом в трубке перед приемником излучения выполнен паз для размещения зеркально

5

,

0 5

0

0

5

0

5 g

го прерывателя излучения, часть трубки с приемником излучения соединена с корпусом через средство обеспечения высокого теплового сопротивления, и расположена внутри корпуса с воз- душньм зазором, при этом reNmepaTyp- ный датчик расположен в непосредственном тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки, средство обеспечения высокого теплового сопротивления выполнено в виде канавки в стенке трубки или в виде вставки из теплоизолирующего материала,

На фиг. 1 схематически изображено устройство для бесконт актного измерения температуры; на фиг. 2 - вариант выполнения средства обеспечения высокого теплового сопротивления в виде вставки из теплоизолирующего материала.

Устройство содержит пирометрический корпус 1, внутри которого расположена трубка, стенки которой образуют полость 2о В передней части трубки расположен объектив 3 для Ж-излуче- ния, со стороны выходного отверстия - приемник излучения 4 в виде пироэлектрического детектора на ниобате лития. Непосредственно за местом соединения между корпусом 1 и трубкой имеется канавка 5 для уменьшения сечения материала в трубке, что обеспечивает высокое тепловое сопротивление и тем самьм уменьшает тепловую инерцию устройства. Место соединения трубки с корпусом может быть выполнено с помощью теплоизолирующего материала 11. Трубка имеет косо расположенный паз 6 для зеркального вибропреобразователя 7. Температурный датчик 8 расположен в непосредственно тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки. В полости 2 трубки расположены диафрагмы 9, предотвращающие попадание излучения держателя 10 объектива на приемник излучения. Внутренние стенки трубки вьшолнены зачерненными .

Устройство работает следующим образом.

от исследуемого объекта фокусируется объективом 3 на приемник 4 излучения. Модуляция излучения осуществляется зеркальным модулятором, вьтолненным на основе вибропреобразователя 7. Модуляция осуществляется таким образом, что на приемник

4 излучения попадает поочередно излучение от исследуемого объекта и полости 2, излучение которой служит излучением сравнения. Изменение температуры трубки измеряется датчиком 8 температуры и компенсируется, например, с помощью электронной схемы.

Вьтолнение пироэлектрического де- тектора из ниобата лития позволяет сиизить зависимость чувствительности устройства от изменения температуры окружакщей среды до такой величины, что ею можно пренебречь. Устройство для бесконтактного измерения температуры позволяет также значительно уменьшить время вхождения.в рабочий . режим при изменении температуры окружающей среды.Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения температуры, содержащее металлический с зачерненной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерыватель излучения на основе вибропреобразователя, приемник инфракрасного излучения и температурный датчик, отличающееся тем.

0 5 0

5

0

что оно дополнительно содержит снабженную диафрагмами трубку с зачерненной внутренней поверхностью, со стороны входного отверстия которой расположена оптическая оправа с объективом для ИК-излучения, со стороны выходного отверстия - приемник излучения в виде пироэлектрического детектора на ниобате лития, при этом в трубке пе ред приемником излучения выполнен паэ для размещения зеркального прерывателя излучения, часть трубки с приемником излучения соединена с корпусом через средство обеспечения высокого теплового сопротивления, и расположена внутри корпуса с воздушньм зазором, при этом температурный датчик расположен в непосредственном тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для обеспечения высокого теплового сопротивления выполнено в виде канавки в стенке трубки.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство обеспечения высокого теплового сопротивления выполнено в виде вставки

из теплоизолирующего материала.

Изобретение относится к устройствам для бесконтактного измерения температуры и может применяться в качестве переносных пирометров для контрольных измерений при быстро ывняю- анкся условиях окружающей среды.Устройство для бесконтактного измерения температуры содержит металлический с зачерненной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерыватель излучения на основе вибропреобразователя, приемник инфракрасного излучения и температурный датчик. Дополнительно оно содержит снабженную диафрагмами трубку с зачерненной внутренней поверхностью, со стороны входного отверстия которой расположена оптическая оправа с объективом для ИК-из- лучения, со стороны выходного отверстия - приемник излучения в виде пироэлектрического детектора на ниоба- те лития. При этом в трубке перед приемником излучения выполнен паз для размещения зеркального прерывателя излучения. Часть трубки с приемником излучения соединена с корпусом через средство обеспечения высокого теплового сопротивления и расположена внутри корпуса с воздушным зазором. При этом температурный датчик расположен в непосредственном тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки. Средство обеспечения высокого теплового сопротивления выполнено в виде канавки в стенке трубки или в виде вставки из теплоизолирующего материала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л 4

У/// /У///7/7/7/// // /

777 /// / / 7 / / / / /////////

к

7 / / / / //

Фиг.1

If

Фиг. 2