Устройство для измерения температуры Советский патент 1991 года по МПК G01K11/18 G01N21/41 

Изобретение относится к термометрии и предназначено для дистанционного измерения температуры в условиях сильных электромагнитных полей.

Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.

На чертеже показана структурная схема устройства для измерения температуры,

Устройство содержит источник 1 монохроматического излучения, первый световод 2, термопреобразователь 3, поляризаторы 4, двулучепреломляющие пластины 5, второй световод 6, селективный приемник 7. Оптическая ось каждой двулучепреломляющей пластины 5 ориентирована под углом 45° по отношению к ортогонально ориентированным главным направлениям поляризаторов 4, между которыми она расположена,

Устройство работает следующим образом.

Термопреобразователь 3 устанавливается на объекте, температура которого измеряется При измерении температуры объекта линейные размеры двулучепреломляющих пластинок 5 изменяются, а следовательно, изменяются оптические длины путей для обыкновенного и необыкновенного лучей в анизотропной среде. Изменение оптических длин путей для обыкновенного и необыкновенного лучей приводит к изменению фазового сдвига между ортогонально поляризованными волнами на выходе каждой двулучепреломляющей пластины 5, т,е к изменению плоскости поляризации излучения, выходящего из пластин

Интенсивность света на выходе термопреобразователя 3, имеющего m двулучепреломляющих пластин 5, регистрируемая селективным приемником 7, равна

(T)i0K sin2,

ON О

00

-N

а

ОС

где lo - интенсивность света на входе термопреобразователя 3;

К - коэффициент, учитывающий пропускание поляризаторов 4;

р d ( т ) - фазовый сдвиг между ортогонально поляризованными на выходе дву- лучепреломляющей пластины 5;

d(T) - толщина двулучепреломляющей пластины 5.

Толщина двулучепреломляющей пластины 5 выбирается из условия согласования угловой апертуры источника света (в данном случае световода) с угловым расстоянием между изохроматами, которое имеет вид

1(т)

Я

Пмакс

(2ш)

где Я-длина волны излучения источника;

Пмакс - максимальное значение показателя преломления материала двулучепреломляющей пластины;

(л - разность показателей преломления материала двулучепреломляющей пластины;

2 (а- апертура источника излучения

Диапазон измеряемых температур определяется температурной зависимостью показателей преломления анизотропного материала и его коэффициента линейного расширения.

Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее оптически связанные между собой источник монохроматического

излучения, термопреобразователь и селективный приемник, причем термопреобразователь выполнен в виде двулучепреломляющей пластины, размещенной между двумя поляризаторами, оптическая ось которой расположена под углом 45° по отношению к главным направлениям поляризаторов, ориентированным ортогонально, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, термопреобразователь снабжен дополнительными двулучепреломляющими пластинами и поляризаторами по числу этих пластин, чередующихся с ними, при этом оптическая ось каждой дополнительной двулучепреломляющей пластины ориентирована под углом 45° по отношению к ортогонально ориентированным главным направлениям поляризаторов, между которыми она расположена, а толщина двулучепреломляющих

пластин равна

d -

А Пмакс

0

/(2о02 где Я-длина волны излучения источника;

Пмакс - максимальное значение показателя преломления материала пластин;

/и - разность показателей преломления материала пластин;

2 апертура источника излучения.

Изобретение относится к термометрии, а именно к устройствам для дистанционного измерения температуры в условиях сильных электромагнитных полей. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры. Устройство для измерения температуры содержит источник монохроматического излучения, который через световод оптически связан с входом термопреобразователя. Термопреобразователь выполнен в виде ряда чередующихся двулучепреломляющих пластин и поляризаторов, причем оптическая ось каждой двулучепреломляющей пластины ориентирована под углом 45° по отношению к ортогонально-ориентированным главным направлениям поляризаторов, между которыми она расположена. Выход термопреобразователя через световод оптически связан с селективным приемником. Толщина двулучепреломляющих пластин выбирается из условия согласования угловой апертуры световода с угловым расстоянием между изохроматами. 1 ил.