Устройство для измерения температуры Советский патент 1990 года по МПК G01K11/20 

Изобретение относится к теплотехническим измерениям и предназначено для измерения температуры в труднодоступных местах машин и аппаратов, элементах конструкции и инструмента.

Цель изобретения - повышение чувствительности измерения.

На фиг. 1 показано устройство для измерения температуры и его функциональная схема; на фиг. 2 - головка термочувствительного элемента.

Устройство для измерения температуры состоит из блока 1 импульсного питания источника 2 световых импульсов, излучающего волокна 6 светопровода с заостренным концом 10. рабочего объема термочувствительного элемента 7. люминофора 8 и зеркального отражающего экрана 9, приемного волокна 5 светопровода, фотоприемника 3 световых импульсов и усилителя с регистрирующим устройством 4.

Устройство для измерения температуры работает следующим образом.

При поступлении импульсов питания с блока 1 на источник 2 световых импульсов последний излучает световые импульсы в излучающее волокно 6. С заостренного конца 10 излучающего волокна возбуждающее излучение вызывает ответную люминисцен- цию люминофора 8, яркость которого линейно зависит от температуры его нагрева. Возбужденное люминисцентное излучение люминофора, отражаясь от зеркального экрана 9, попадает на приемное волокно 5 светопровода, по нему поступает на фотоприемник 3 усиливается и регистрируется усилителем 4.

. В качестве люминофора используется сульфид кальция, активированный церием, который имеет линейную зависимость яркости возбуждения от температуры нагрева. Для максимального возбуждения объема люминофора излучающее волокно светопровода выполнено с углом заострения 22,5,

В качестве источника возбуждающего излучения используется ультрафиолетовая лампа, питаемая от генератора импульсов, а в качестве приемника возбужденного излучения люминофора, передаваемого при- нимающим волокном светопровода, используется фотодиод типа {ФД-25к; ФД- 27к) с любым стандартным усилителем фотосигнала, в качестве которого может быть использован цифровой микровольтметр. Излучающее волокно имеет диаметр, рав- ный 1/5 диаметра принимающего волокна. Основание заостренного конца ограничено диаметром принимающего волокна, а острие находится в геометрическом центре объема люминофора.

Для более полного улавливания возбужденного излучения и уменьшения влияния посторонних помех в виде фоновых засветок торец приемного волокна с люминофо- ром покрыт экраном с зеркальным внутренним покрытием, отражающим все возбужденное излучение в приемное волокно. ,

Устройство может быть выполненным в виде коаксиального волокна диаметром 140-300 мкм и больше, выдерживать большие давления, вибрации, агрессивную сре ду, электрические помехи и переменные магнитные поля, длина волоконного термометра может достигать длины до 1 км. При использовании устройства точность измерения достигает 0,1 К, а чувствительность достигает 5 кд/ВТ.

Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее источник излучения, коаксиальные светопроводы с излучающим и принимающим волокнами с люминофором; приемник излучения и регистрирующую аппаратуру, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности йзме- рения, принимающее волокно выполнено с углублением в форме полусферы, радиус которой равен радиусу принимающего волокна, и снабжено сопряженной с ней по торцу полусферой того же радиуса с внутренним зеркальным покрытием, а излучающее волокно выполнено с заостренным концом, полностью размещенным внутри сферы, заполненной люминофором.

Изобретение относится к теплотехнике, пирометрии и предназначено для измерения температуры в труднодоступных местах. Цель изобретения - повышение чувствительности измерения. В устройстве используется коаксиальный волоконный светопровод. Принимающее наружное волокно светопровода выполнено с углублением, заполненным люминофором в форме полусферы, радиус которой равен радиусу принимающего волокна. Излучающий центральный волоконный светопровод выполнен заостренным. Принимающее и излучающее волокна находятся в оптическом контакте с люминофором, а сам люминофор закрыт непрозрачным покрытием с внутренним зеркальным слоем. 2 ил.