Устройство для бесконтактного измерения температуры Советский патент 1992 года по МПК G01J5/60 

Изобретение предназначено для пирометрических измерений и может быть использовано для измерения температуры в металлургии, стекловаренном производстве, для научных исследований и т.п.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит оптическую систему 1, -блок 2 выделения и регистрации трех спектральных потоков, состоящий например, из трех фотоприемников со светофильтрами, пропускающими излучение с тремя близкими длинами волн, три усилител 3, блок 4

изменения коэффициентов передачи этих усилителей, блок 5 перемножения двух сигналов, соответствующих первому и третьему спектральным потокам, выделяемым блоком 2, блок 6 определения первой условной температуры по произведению двух сигналов, блок 7 определения второй условной температуры по сигналу, соответствующему второму спектральному потоку, блок 8 сравнения условных температур (или блок . вычисления их разности), регистрирующий прибор 9.

В качестве блока выделения и регистрации трех спектральных потоков Может быть использован также обтюра- тор с тремя светофильтрами, пропускаС&

оэ

ИЦИМИ ШЛУЧРНИР С ТреМЯ fniU JKITMH Д.ПИH.IMM поли, и с коммутатором, с одним Флпо приемником и одним усилителем, ими спгтоводпый делитель излучения и т.п.

У j рой с тв о работает следующим об- .

Ингу тгчние фокусируется оптической

ЧК 1 НИ блоке 2, И С ПОМОЩЬЮ

ipex евRIOфильтров из них выделяются ; рг тт. toKa нзпучения с близкими дли in тзпт. Электрические сигналы, со- отнегстчующир этим потокам,усилива- кием усилителями 3, коэффициенты усиления которых могут изменяться при помощи блока А. Сигналы с входов пгрпого и третьего усилителей поступают па входы Г)пока 5 перемножения сигналов; резуш, шрующии сигнал посту мае т на и ход блок я 6, где формируется первая условная температура, про порцион л in, на я прощп дениш первого и третьего сигналом спектральных потоков, Пигпал, пропорциональный второму риек I рлпыюму потоку, посту паст iij л ход блока 7, ГДР преобразу- г но пторую условную тепперятуру, ОПг- уело шые тсчяпер туры поступают ил (июка 8, где они сравнивают- гя, н.щрнмер, по их разности. В ходе ггоi о процегс 1 шменяют ко:эфф1П1, упикчшн усилителей J до тех пор, гтока рашость условных температур не о1м - 1игся Ti nynij, т.е. пока они п стану i равными. В момент их равен пил помученное тачание температуры ripcnc ь шлшогцее co6ofi трохцнетовую icMiu ргпуру, фиксируетгч регистрирующим прибором 9.

Теоретическое обоснование возмож- ности игполъчопания, преднчгаемого устройства состоит в еледумцем,

ВЫДРПЧГОТ гри CI OK грапьных потока: сг

5

1)

л

с,

% rkk«- k U „

Здесь k - 1,, 3;

k Ј.

соответственно длина волны, излучательная cnornOiioCTb объекта, nponvcK.ifine оптического тракта и еп г пропускания -элект ром но го тра - i a для г, а ж ц i п спг к i рально о П 1кч а;

рад| чцц.нш,-- кон- тан п .

сЈ

ег Ј,

3

ь;

п

и представляют соответствующую темпера в виде

Т

5

СЈ

.1l.J.iafl

1 -Mlnb

Это условная температура, соответствующая произведению первого и третьего сигналов, пропорциональных первому и третьему спектральным потокам Далее

;о

т

.1 1па

с,

Это вторая условная температура, соответствующая второму спектральному потоку. Затем одновременно в п раз изменяют все три сигнала U - и снопа записывают соответствующие температуры:

30

т

Эти операции повторяют до тех пор, пока Т ц; Тц .

Исследование полученных уравнений покачало, что равенство найденных значений температур может наступить при условии

ft tln a ,

откуда

г , n

2V 7Гг 1П Э 2V

Подставив In n в соответствующие урайиения для полученных температур,

получают

In п

In b.(

(

ln(b/aZ)

T1i

1 Тл

, /ГГГ ((b/a;

Последнее уравнение - это трех- пвечоняя температура; поэтому полученА l

Изобретение относится к пирометрии и может быть использовано в металлургии, стекловаренном производстве, для научных исследований и т.д. Цель изобретения - повышение точнос- ти измерений. Для этого в устройство, Содержащее три оптических канала, три усилителя с переменным коэффициентом усиления и блок сравнения условных температур с регистратором, введен блок перемножения сигналов от двух оптических каналов, блок определения условной температуры, соответствующей произведению двух сигналов, и блок определения условной темпера-, туры, соответствующей сигналу от третьего оптического канала. 1 ил. « V С±