ПИРОМЕТР ЧАСТИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯЗС^СОЮЗНАЯПАТЕПТйО-ИлШ-'ЕейАВБИБЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК G01J5/28 

Изобретение Относится к области Измерения температур но тепловому излучению нагретых тел и может быть использовано, например, в металлургической промышленности. Известны пирометры частичного (монохроматического) излучения, основанные на определении температуры по методу непосредственной оценки, т. е. не содержащие обратной связи но тепловому потоку, а в качестве чувствительного элемента использующие вентильный фотоэлемент, например фотодиод. В этих пирометрах характеристикой измеряемой температуры является ток (или падение напряжения) в сопротивлении нагрузки, включенном последовательно с фотодиодом. Однако для обеснечения удовлетворительной точности измерений в них необходимо применять одну или несколько из следующих дополнительных мер: 1)жесткое термостатирование фотодиода (иногда с точностью до ± 0,5°С); 2)модуляцию подаваемого на фотодиод теплового излучения; 3)включение фотодиода в дополнительную схему температурной компенсации или подбор строго определенной величины его сопротивления нагрузки. порциональной измеряемой температуре, содержит также составляющую тока «утечки через п-/7-переход фотодиода, резко зависящую от температуры окружающей среды. Призванные скомпенсировать составляющую тока «утечки в сопротивлении нагрузки фотодиода или облегчить ее отделение в последующих цепях пирометра эти меры усложняют конструкцию датчика и уменьщают его надежность, а дополнительные схемы температурной компенсации и индивидуальный подбор сопротивлений нагрузки фотодиодов кроме того ухудщают взаимозаменяемость фотодиодов. Целью изобретения является уменьщение влияния температуры окружающей среды на показания пирометра. Это достигается тем, что в предлагаемом пирометре выход источника регулируемого напряжения через постоянное сопротивление включен параллельно входу усилительно-преобразовательного блока. На чертеже показана блок-схема описываемого пирометра. Пирометр содержит усилительно-преобразовательный блок / и электрически или механически связанный с ним источник 2 регулируемого напряжения. Между выходом источника и входом усилительно-преобразовательного блока включена цепь обратной связи по току,

представляющая собой, например, постоянное сопротивление 3, включенное между соответствующими щинами источника 2 и блока / при закороченных вторых их шинах. К входным шинам блока подключен фотодиод 4, а к выходным шинам источника - вторичный прибор 5 компенсационного типа.

Полярности источника 2 и фотодиода 4 таковы, что напряжение источника прикладывается к фотодиоду в запорном направлении.

Пирометр работает следующим образом.

Фотодиод 4 преобразует излучение нагретого тела (на чертеже не показано) в фототок и сравнивает его с током, протекающим через сопротивление 3. Если эти токи не равны, то на выходе фотодиода и, следовательно, на входе блока 1 возникает напряжение определенной полярности. Это напряжение, усиленное и преобразованное блоком 1, изменяет выходное напряжение источника 2 так, чтобы ток в сопротивлении 3 стал равным фототоку. При этом напряжение на выходе фотодиода 4 станет равным нулю, а система пирометра в целом - уравновешенной. Если температура тела изменяется в какую-либо сторону, то

возникающая разность фототока и тока цепи обратной связи приводит к новому положению равновесия при другом значении тока в сопротивлении 3 и, следовательно, другом значении выходного напряжения источника 2.

Таким образом, каждому значению измеряемой температуры соответствует определенное значение выходного напряжения источника 2, являющегося одновременно входным напряжением цепи обратной связи.

Поэтому вторичный прибор 5, измеряющий это напряжение, может быть проградуирован непосредственно в градусах.

Предмет изобретения

Пирометр частичного излучения, содержащий фотодиод, подключенный к входным шинам усилительно-преобразовательного блока, и источник регулируемого напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния температуры окружающей среды на показания пирометра, в нем выход источника регулируемого напряжения через постоянное сопротивление включен параллельно входу усилительно-преобразовательного блока.