Устройство для бесконтактного измерения температуры Советский патент 1993 года по МПК G01J5/06 

Изобретение относится к устройствам для бесконтактного измерения температуры и может применяться для дистанционных измерений температуры труднодоступных объектов в промышленности, медицине, сельском хозяйстве, а также для экспресс-измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Это достигается тем, что устройство для бесконтактного измерения температуры, содержащее теплопроводящий корпус, внутри которого выполнен канал с зачерненной поверхностью, объектив, фотоприемник ИК-излучения с усилителем, модулятор излучения, установленный в пазу корпуса, и термодатчик, соединенный с блоком температурной коррекции, оно дополнительно содержит блок выборки-хранения и аналого-цифровой преобразователь, модулятор излучения выполнен в виде подвижной зеркальной шторки и снабжен датчиком конечного положения, усилитель выполнен с корректирующими цепями формирования

частотной характеристики с завалом на нижних и верхних частотах, причем выход усилителя подключен к сигнальному входу блока-выборки-хранен ия, управляющий вход которого соединен с выходом датчика положения модулятора, выход блока выборки-хранения подключен к входу блока температурной коррекции, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя.

На чертеже изображено устройство для бесконтактного измерения температуры.

Устройство для бесконтактного измерения температуры содержит теплопроводящий корпус 1, внутри которого выполнен канал 2, с зачерненной внутренней поверхностью. В передней части корпуса расположен объектив 3, в задней части корпуса - фотоприемник ИК-излучения 4. Вблизи фотоприемника в корпусе имеется наклонный паз 5, в котором размещен модулятор 6, выполненный в виде подвижной зеркальной шторки. Модулятор соединен с приводом 7 шторки, который в свою очередь соединен с

(Л

С

00

ел о ел ел

GJ

датчиком конечного положения 8 шторки. Выход фотоприемника соединен с усилителем 9, имеющим корректирующие цепи формирования частотной характеристики с. завалом на нижних и верхних частотах 10 и 11, через которые он соединен с сигнальным входом блока выборки-хранения .управляющий вход которого соединен с датчиком 8, Выход блока выборки-хранения соединен с блоком температурной коррекции 13, который своим другим входом соединен с термодатчиком 14, установленным в корпусе 1. Выход блока 13 соединен с аналого-цифровым преобразователем 15.

Для уменьшения отражения входного оптического сигнала от стенок внутренняя поверхность корпуса может быть матирова- иа, снабжена канавками или диафрагмами.

Объектив устройства представляет собой либо линзу из материала, прозрачного в ИК-области, либо систему зеркал, например, по системе Кассегрена или Ньютона.

Модулятор излучения выполнен из материала, хорошо проводящего тепло, в закрытом состоянии находится в тепловом контакте с корпусом, что создает определенность величины теплового потока от шторкм при перекрытом излучении объекта.

Привод шторки - механический или электромагнитный. Датчик конечного поло-. 5кекия шторки - пьезодатчик, или контакт, электромагнитный датчик.

- Устройство работает следующим образок.

Объектив 3 фокусирует.на фотоприемник 4 излучение от объекта измерения, пропорциональное температуре объекта. При открывании шторки модулятора 6 на чувствительной площадке фотоприемника возникает перепад ИК-излучения и соответствующий импульс напряжения на выходе. После прохождения через усилитель 9 с заданной формой частотной характеристики выходной импульс фотоприемника Приобретает колокоя.ообразную форму.. Далее выходной импульс усилителя поступает на блок выборки-хранения 12, фиксирующий его величину по импульсу на управляющем

входе. Соответствующий импульс генерируется датчиком 8 конечного положения шторки модулятора, оптимальный момент его генерации - момент прохождения выходного сигнала усилителя через максимум. В блоке температурной коррекции 13 производится суммирование сигнала с выхода блока выборки-хранения, пропорционального перепаду температур между объектом

измерения и корпусом устройства, и сигнала с термодатчика 14. Таким образом, выходное напряжение блока температурной коррекции не будет зависеть от температуры корпуса устройства. Сигнал с выхода этого блока преобразуется в код аналого-цифрового преобразователя 15 и отображается на цифровом индикаторе.

Изобретение обеспечивает высокую точность при измерении температуры различных объектов.

Формула изобретения Устройство для бесконтактного измерения температуры, содержащее теплопроводящий корпус, внутри которого выполнен канал с зачерненной поверхностью, тив, фотоприемник ИК-излучения с усилителем, модулятор излучения, установленный в пазу корпуса, и термодатчик, соединенный

с блоком температурной коррекции, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно содержит блок выборки-хранения и аналого- цифровой преобразователь, модулятор

излучения выполнен в виде подвижной зеркальной шторки и снабжен датчиком конечного положения, усилитель выполнен с корректирующими цепями формирования частотной характеристики с завалом на

нижних и верхних частотах; причем выход усилителя подключен к сигнальному входу блока выборки-хранения, .управляющий вход которого соединен с выходом датчика положения модулятора, выход блока выборки-хранения подключен к входу блока температурной коррекции, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя.

-

Сущность изобретения: устройство содержит корпус с зачерненной внутренней поверхностью, объектив, фотоприемник ИК- излучения с усилителем, модулятор излучения, термодатчик, блок выборки-хранения, блок температурной коррекции и аналого- цифровой преобразователь. Модулятор излучения выполнен в виде зеркальной шторки и снабжен датчиком конечного положения. 1 ил.