Радиационный термометр Советский патент 1991 года по МПК G01J5/24 

Изобретение относится к актинометрии и может быть использовано для измерения радиационной температуры подстилающей поверхности.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг.1 изображена конструкция приемной части радиационного термометра на фиг.2 - функциональная схема радиационного термометра.

Радиационный термометр содержит болометрический приемный чувствительный элемент 1 и идентичный с ним компенсационный болометрический чувствительный элемент 2. размещенные на одной оси по обе стороны от теплозащитного экрана 3, термически соединенного с корпусом 4 снабженным апертурными окнами 5 и 6 и

болометрическое тело 7 сравнения, избирательный усилитель 8 положительной обратной связи, ограничитель 9 амплитуды колебаний, амплитудный детектор 10, усилитель 11 мощности, индуктивный дроссель 12, разделительный конденсатор 13, измеритель 14 сопротивления и трансформаторный мост 15

Болометрический приемный чувствительный элемент 1 и компенсационный бо лометрический чувствительный элемент 2 включены в плечи трансформаторного моста 15, между выходом и входом которого включены друг за другом избирательный усилитель 8 положительной обратной связи и ограничитель 9 амплитуды колебаний. Параллельно выходу избирательного усилителя 8 положительной обратной связи через

О CJ СП

о

00

амплитудный детектор 10, усилитель 11 мощности и индуктивный дроссель 12 включено болометрическое тело 7 сравнения, к которому через разделительный конденсатор 13 подключен измеритель 14 сопротивления.

Радиационный термометр работает следующим образом.

При отсутствии измеряемого теплового излучения температуры чувствительных элементов 1 и 2 и тела 7 сравнения одинакова, так как все они размещены в общем корпусе 4. Следовательно, сопротивления чувствительных элементов 1 и 2 одинаковы, что обеспечивает состояние равновесия трансформаторного моста 15. При воздействии через апертурноеокно 5 измеряемого теплового излучения на болометрический приемный чувствительный элемент 1 он нагревается, в то время как компенсационный болометрический чувствительный элемент 2 находится при прежней температуре. Это приводит к нарушению состояния равновесия трансформаторного моста 15 и с помощью избирательного усилителя В положительной обратной связи и ограничителя 9 амплитуды колебаний, в трансформаторном мосте 15 возникают автоколебания с частотой, определяемой частотой настройки избирательного усилителя 8 положитель- ной обратной связи, и амплитудой, определяемой характеристикой ограничителя 9 амплитуды колебаний. Этот сигнал детектируется, усиливается и приводит за счет протекания постоянного тока через болометрическое тело 7 сравнения к нагреву этого тела, а через апертурное окно 6 к нагреву компенсационного болометрического приемного чувствительного элемента 2. В результате происходит приближение к состоянию равновесия трансформаторного моста 15. а задача определения радиационной температуры исследуемой поверхности сводится к измерению температуры тела 7 сравнения, которая определяется по величине его сопротивления с помощью измерителя 14 сопротивления.

При выполнении плоских болометров в виде круглых однослойных бифилярных спиралей из медной проволоки диаметром 0,05 мм, время установления автоколебаний и нагрев болометрического тела 7 сравнения не превышает 0,25 с.

Формула изобретения

1.Радиационный термометр, со держа- щий корпус с двумя одинаковыми апертурными окнами, идентичные приемный и компенсационный чувствительные элементы, расположенные симметрично перед со- отпетствующими апертурными окнами, и

тело сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены разделительный конденсатор, измеритель сопротивления, теплозащитный экран, трансформаторный мост, ограничитель амплитуды колебаний, избирательный усилитель положительной обратной связи, амплитудный детектор, усилитель мощности и индуктивный дроссель, причем тепло- защитный экран размещен между

приемным и компенсационным чувствительными элементами, которые включены в плечи трансформаторного моста, между выходом и входом которого через ограничитель амплитуды колебаний включен

избирательный усилитель положительной обратной связи, а тело сравнения включено параллельно выходу избирательного усилителя через амплитудный детектор, усилитель мощности и индуктивный дроссель,

приемный и компенсационный чувствительные элементы выполнены в виде идентичных плоских болометров и размещены на общей оси апертурных окон и тела сравнения, а тело сравнения выполнено в виде

плоского болометра, который через разделительный конденсатор подключен к измерителю сопротивления.

2.Термометр по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем. что плоские болометры чувствительных элементов и тела сравнения выполнены в виде круглых однослойных бифилярных спиралей из медной проволоки толщиной не более 0,05 мм.

1635018

4

4

Изобретение относится к измерению радиационной температуры Цель изобретения - повышение быстродействия - достигается путем выполнения в радиационном термометре идентичных приемного и компенсационного чувствительных элементов и тела сравнения в виде плоских боло- метоов, причем чувствительные элементы включены в части трансформаторного моста, охваченного положительной обратной связью Сигнал автоколебаний моста нагревает тело сравнения а от него - компенсационный болометр, причем по сопротивлению тела сравнения судят о радиационной температуре Время установления автоколебаний моста и нагрев тела сравнения не превышает 0.25 с 1 з п ф-лы, 2 ил