Предложенный прибор для определения изотермических линий поля температур в прозрачных пламенах в отличие от известных позволяет четко изображать изотермические линии в виде штрихов на экране катодного осциллографа.
Достигается это путем применения в приборе синхронизирующего электронного блока, который запирает луч трубки осциллографа при неравенстве температур пламени и лампы и отпирает луч при равенстве этих температур.
Прибор может быть использован в различных случаях, в том числе в экспериментальных исследованиях, когда требуется определять изотермические линии нестационарного температурного поля.
На чертеже изображена принципиальная схема описываемого прибора.
Прибор содержит внешний подсвечивающий источник излучений ,/, расположенный с одной стороцы исследуемого пламени 2, с другой стороны, которого (на общей оптической оси) помещена сканирующая камера 3, связанная с пересеченной схемой и катодным осциллографом, воспроизводящим изображение изотермической линии. В качестве подсвечивающего источника применена натриевая лампа с рефлектором, создающим параллельный световой луч, равномерно подсвечивающий всю анализируемую область пламени.
В сканирующей камере находится вращающийся зеркальный барабан с гранями, расположенными под различными углами к оси врл1цения, источник тарированных излучений и фотоэлемент по авт. св. 114791, позволяющий выполнять коммутацию двух световых потоков, поступающих на различные участки его фотокатода. Зеркальный.
№ 144621- 2 -
барабан при вращении смещает все изображение поля относительно неподвижного фотоэлемента таким образом, что осуществляется построчная развертка изображения. Каждым зеркалом барабана развертываются отдельные строки изображения, которые сдвинуты друг относительно друга вследствие различного наклона зеркал барабана относительно оси вращения.
В приборе применена одна из модификаций метода обращения спектральной линии натрия, при которой монохроматическая яркость внешнего подсвечивающего источника и источника сравнения, расположенного внутри камеры, остается неизменной. При этом производится сравнение монохроматических яркостей сканируемых участков пламени (подсвечиваемых внещним источником) с постоянной интенсивностью источника сравнения, находящегося внутри камеры.
С помощью оптико-механического сканирования на фотоэлемент поочередно подаются излучения различных точек пламени на фоне одного и того же подсвечивающего источника сравнения. В том случае, когда температура сканируемого участка пламени равна температуре подсвечивающего (внещнего) источника, интенсивность соответствующих излучений равна интенсивности излучений внешнего источника, а интенсивность суммарных излучений источника и пламени такая же, как при отсутствии пламени, т. е. сканируемый участок пламени поглощает ровно столько, сколько и излучает. Если температура сканируемого участка пламени меньше температуры лампы, го интенсивность соответствующих излучений меньще интенсивности излучений подсвечивающего источника. В этом случае сканируемый источник участок пламени поглощает больше, чем излучает. Аналогично, при температуре сканируемого участка большей температуры подсвечивающего источника интенсивность суммарных излучений больше чем интенсивность излучений источника.
Для непрерывного сравнения интенсивностей излучений сканируемого участка пламени и подсвечивающего источника непосредственно в приборе применен второй источник сравнения, излучения которого подаются одновременно с излучениями сканируемого участка пламени непосредственно на фотоэлемент, выполняющий их поочередную коммутацию. В этом фотоэлементе два световых потока непрерывно поступают на катод, причем на первую половину фотокатода направляюгся излучения одного светового потока, а па вторую - другого. Фотоэлемент выполняют таким образом, что можно попеременно направлять на анод потоки электронов с разных участков фотокатода. Внутри фотоэлемента на пути фотоэлектронного потока установлена диафрагма с центральным отверстием, пропускающая на анод только ту часть фотоэлектронов, которые проходят через отверстие. С помощью переменного электромагнитного поля, создаваемого отклоняющей системой, производится одновременное отклонение всего потока электронов. Таким образом, через отверстие диафрагмы на анод попеременно поступают фотоэлектроны с участков катода, освещенных различными световыми потоками. При этом на выходе фотоэлемента в общем случае формируется модулированный по амплитуде сигнал, амплитуды которого попеременно соответствуют интенсивности монохроматического излучения сканируемого участка пламени на фоне внешнего источника сравнения и интенсивности внутреннего источника сравнения. В том случае, когда температура сканируемого участка пламени равна температуре источника сравнения, модуляция на сигнале фотоэлемента отсутствует.
Сигнал с фотоэлемента после усиления в усилителе 4 подается на синхронизирующий электронный блок 5, который в случае наличия
модуляции запирает электронный луч трубки осциллографа (5, а в случае отсутствия модуляции - отпирает его. Если развертка поля и развертка экрана осциллографа синхронны, то в определенных точках экрана, истинная температура которых равна яркостной температуре эталонной лампы, будут возникать светящиеся участки. Таким образом на экране будут четко в виде штрихов изображаться изотерм){ческме линии 7, истинная температура которых равна температуре источника сравнения. Изменяя температуру источника сравнения, можно соответственно определять изотермические зоны при разных температурах.
Предмет изобретения
Прибор для определения изотермических линий поля те.мператур в прозрачных пламенах с применением метода обращения спектральных линий натрия, оптико-механической системы сканирования, фотоэлемента по авт. св. № 114791, эталонной лампы и катодного осциллографа, на экране которого изображаются изотермические линии, отличающийся тем, что, с целью четкого изобрал ения изотермических линий в виде щтрихов, применен синхронизирующий электронный блок, который запирает луч трубки осциллографа при неравенстве температур пламени и лампы и отпирает луч при равенстве этих температур.
