ТРЕХЦВЕТОВОЙ ПИРОМЕТР Советский патент 1970 года по МПК G01J5/08 G01J5/60 

Известны трехцветовые пирометры, содержащие оптическую систему, оптический коммутатор и приемник излучения.

Однако такие пирометры не могут непосредственно измерять трехцветовые температуры, так как они измеряют две цветовые, а искомую находят расчетным или графическим нутем.

Предлагаемый пирометр отличается тем, что он снабжен пересчетным устройством с регистрирующим прибором и двумя компенсационными блоками измерения цветовых температур, лампы сравнения и оптические поглотители которых расположены на прямой перпендикулярной оптической оси, а приемники со светофильтрами - равномерно по окружности в плоскости, перпендикулярной оптической оси. Причем оптический коммутатор выполнен в виде двух вращающихся зеркал, одно из которых- параллельно оптической оси, а другое - под углом. При этом центры зеркал лежат в плоскости приемников излучения, соединенных через усилители с пересчетным устройством.

Это позволяет непосредственно измерять трехцветовую температуру

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и 2, где 1 - объект измерения; 2 - линза; 3--блок приемников излучения; 4 - двигатель, вращающий оптический коммутатор; 5, 6 - компенсационные ламны накаливания; 7, 5 -конденсоры световых потоков компенсационных ламп; 9, 10 - неселективные оптические поглотители; 11, 12 - усилители-преобразователи, управляющие током ламп по сигналам рассогласования с двух приемников; 13, 14-усилители-нреобразователи, управляющие посредством исполнительных механизмов 15 и 16 положением оптических поглотителей по сигналам рассогласования с двух других приемников излучения; 17 - пересчетное устройство автоматического определения трехцветовой температуры; 18 - регистрирующий прибор; 19, 20 - приемники блока измерения цветовой температуры TI, 21, 22 - приемники блока измерения

цветовой температуры Т, 23 - один из четырех конических светопроводов, к торцам которых прикреплены приемники и которые необходимы для концентрации световых потоков на небольщие светочувствительные поверхности

приемников; 24 - один из светофильтров для выделения необходимой области спектра; 25 - зеркальце, плоскость которого параллельна оптической оси на некотором { асстояннн от нее; .2 - зеркальце под углом 45° к оптической оси; 27 - цилиндр с двумя окнами; 28- диафрагма с отверстием; 29 - конденсор; 30 - вал двигателя.

no другую сторону оптической оси, в цилиндре 27 одно окно находится против зеркальца 26, отражающего поочередно на четыре фотоприемника световой поток только от объекта измерения, а другое (пошире) -против зеркальца 25, которое отражает световые потоки только от компенсационных ламп на соответствующие пары цриемииков. Световые потоки от ламп 5 и 6 проходят к оптическому коммутатору через два отверстия в блоке приемников 3.

Трехцветовой пирометр работает следующим образом. Тепловое излучение объекта измереиия /фокусируется линзой 2 на диафрагму 28 с отверстием, через которое проходит световой поток с той части объекта измерения, где требуется оиределить температуру. За диафрагмой поток собирается конденсором 29 в узкий луч, который после отражения от зеркальца 26 поступает поочередно, по мере вращения двигателя, на приемники 19, 20, 21, 22. Одновременно с этим световые потоки компенсационных лами 5 и 6, иройдя конденсоры и оптические клинья, также поступают в блок 3 приемников через два отверстия в нем. Когда зеркальце 25 повернуто, например, влево, то от него отражается световой поток лампы 5 на приемники 19 и 20, а когда повернуто вправо, то от него отражается поток лампы 6 на приемники 21 и 22. Таким образом, при вращении двигателя 4 на приемники поочередно приходят световые потоки от объекта измерения и от соответствующих комиенсационных ламп. Приемники освещаются кратковременно, и поэтому на нагрузках приемников также возникают кратковременные импульсы напряжения.

В усилителях-преобразователях 11, 12, 13 и 14 имиульсы с нагрузок вначале усиливаются, а затем преобразуются. Каждый усилительпреобразователь имеет запоминающую ячейку, в которую входит конденсатор, заряжаемый каждым импульсом через диод с катодного повторителя. Конденсатор удерживает величину импульса только до прихода следующего импульса. Перед началом следующего импульса коиденсатор мгновенно разряжается, например, через триод, который до этого был заперт. Отпирание триода можно производить иачалом иереднего фронта поступающего имиульса

иосле его несложного преобразования (ограничеиие, диффереицирование и т.д.).

Переменная составляющая напряжения с конденсатора запоминающей ячейки иоступает в фильтр для выделения основной гармоники. На выходе фильтра получается переменное напряжение синусоидальной формы, которое является сигналом рассогласования световых потоков на одном приемнике. При отсутствии

рассогласоваиия между световыми иотоками переменное напряжение также отсутствует.

Усилители-преобразователи 11 и 12 обеих схем измерения ио сигналам рассогласования управляют током через соответствующие компенсационные лампы, а усилители-преобразователи 13 и 14 посредством исполнительных мехаиизмов 15 и 16 по сигналам рассогласования управляют положением оптических поглотителей 9 к 10 так, чтобы сигналы рассогласования стремились к нулю.

Пересчетное устройство 17 по значениям тока через компенсациоиные лампы определяет трехцветовую температуру, значение которой фиксируется регистрирующим прибором 18.

Быстродействие пирометра порядка 5 сек и определяется, в основном, инерционностью компенсационных ламп накаливания.

Предмет изобретения

Трехцветовой пирометр, содержащий оптическую систему, оптический коммутатор и приемник излучения, отличающийся тем, что, с целью непосредственного измерения трехцветовой температуры, он снабжен пересчетным устройством с регистрирующим ирибором и двумя компенсационными блоками измерения цветовых температур, лампы сравнения и оптические иоглотители которых расположены

на прямой, перепендикулярной оптической оси, а приемники со светофильтрами - равномерно по окружности в плоскости, периендикулярной оптической оси, причем оптический коммутатор выполнен в виде двух вращающихся

зеркал, одно из которых -параллельно оптической оси, а другое - под углом, при этом центры их лежат в плоскости приемииков излучения, соединенных через усилители с пересчетным устройством.

2ft

22

20

®