Пирометр Советский патент 1990 года по МПК G01J5/60 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к бесконтактному измерению температуры объектов по их ИК излучения, и может быть использовано в пирометрах спектрального отношения, например, в системах контроля и автоматического управления процессом термической обработки металлов.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже приведена функциональная схема пирометра.

Пирометр содержит датчик 1 излучения, выполненный в виде .размещенных в корпусе 2 первого 3 и второго 4 фотоприемников, например, дифференциальных фоторезисторов типа ФСК-17, первого 5 и второго 6 светофильтров с различными спектрами пропускания, а также делитель сигнала датчика 1 излучения, выполненный на операционном усилителе 7, первый 8 и второй 9 резистивные делители напряжения, измерительный прибор 10 и источник 11 питания, средняя точка которого соединена с общей шиноГ: пирометра. Кроме того, в корпусе 2 датчика 1 излучения может быть помещен источник 12 света.

Пирометр работает следующим образом.

Датчик I излучения визируется на объект конгрочя (не показан) с помощью изменения положения в пространстве корпуса 2. На первый 3 и второй 4 фогоприемник через первый 5 и второй 6 светофильтры соответственно поступает излучение от объекта контроля в разных спектральных диапазонах Под воздействием излучения происходит изменение сопротивлений первого 3 и второго 4 фотоприемников, причем их изменение происходит не пропорционально, гак как они воспринимают излучение в различсл

оэ

ас

со

со

ных спек гра..ьных диапазонах. Изменение to- отношопич сопротивлений первого Ч и го 4 фого:фиемников приводит к изменеыго коэффициента передачи операционного усилителя 7, а следовательно, к изменению его выходного напряжения, которое регистрируется измерительным прибором 10, шкала которого опрадуирована в единицах температуры Переч началом работы с пирометром с помощью первого резистивного делителя 8 напряжения осуществляется установка напряжения на выходе операционного усилителя 7 равным нулю.

Градуировка шкалы измерительного прибора 10 осуществляется по известным методикам в требуемом диапазоне температур путем изменения чувствительности пирометра и .к | ; ь.11фяжег|ня . .,. второю ре UK. ивного делителя 9 напряжения, подключенного к источнику 11 питания, выходное напряжение которого имеет разно- полярное иачение oi носителыю общей шины пирометра.

При применении в датчике излучения в качестве первого 3 и второго 4 фото- приемникип фоторежсторов с высоким тем- новым ччф.п t.i Лчием или при исполизова- нии impoMfipj для измерения температуры объектов м.нфоля, имеющих слабый поток излечения, первый 3 и второй 4 фотоприемники дополнительно освещаются источником света 12, размещенного в корпусе 2 Это позволяет при сохранении метрологических характеристик пирометра повысить его чувствительность.

Таким образом, применение в качестве делителя сигнала приемника излучения I операционного усилителя 7 с первым 8 и вторым 9 резнстивными целителями напряжения позволят повысить точность измере0

0

., 0

5

нии и упростить конструкцию пирометра. Кроме того, при включении пирометра в систему автоматического управления (не показана) процессом термической обработки металлов по выходному сигналу пирометра обеспечивается выбор оптимального режима термической обработки металлов.

Формула изобретения

Пирометр, содержащий датчик излучения, выполненный в виде размещенных в корпусе первого и второго фотоприемников, перед каждым из которых установлены соответственно первый и второй светофильтры, при этом датчик излучения соединен с делителем сигнала датчика излучения, а также - iверительный прибор и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, делитель сигнала датчика и/лучения выполнен на операционном усилителе, при этом первый и второй фото- приемьики соединены последовательно, ин- нертирующий вход операционного усилителя соединен с первыми выводами первого и второго фотоприемников, второй вывод пер- гшго фотоприемника через первый резистив- ный делитель соединен с неинвергирующим входом операционного усилителя, выход ко- юрого соединен с вторым выводом второго фотоприемника и первым выводом измерительного прибора, причем второй вывод червою фотоприемника соединен с выходом второго резистивного делителя, первый и второй входы которого соединены с положительным и отрицательным выходами источника питания, средняя точка которого соединена с общей точкой пирометра, к которой подключены также вторые выводы первого резистивного делителя и измерительного прибора.

0

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к бесконтактному измерению температуры объектов по их ИК-излучению, и может быть использовано в пирометрах спектрального отношения, например, в системах контроля и автоматического управления процессом термической обработки металлов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Суть изобретения заключается в использование аналогового делителя напряжения построенного на базе операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включены первый и второй фотоприемники. Изменение температуры объекта контроля вызывает не пропорциональное изменение сопротивлений первого и второго фотоприемников, т.к. перед ними установлены первый и второй светофильтры с различными спектрами пропускания. Это приводит к изменению коэффициента передачи операционного усилителя и появлению на его выходе напряжения, пропорционального температуре объекта контроля. Все это позволяет повысить точность измерений и упростить конструкцию пирометра, а также использовать пирометр в системах контроля и автоматического управления процессом термической обработки металлов. 1 ил.