ОПТИЧЕСКИЙ ЦВЕТОВОЙ ПИРОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01J5/60 

I

Изобретение относится к прлборам для дистанционного измерения температуры, в частности к оптическим цветовым пирометрам, и может быть .использовано для из1мерения и регулирования температуры различных объектов.

Известны оптические цветовые пирометры, определяющие температуру нагретого тела по отношению двух разделенных в пространстве или во времени и проиитегрироваиных по длинам волн потоков излучения от этого тела, содержащие систему с заданной спектральной характеристикой (например, светофильтры), приемники излучения и измерительную схему (логометр или усилитель и показывающий прибор). Однако отмечается наличие двух приемников излучения и расположение их в различных точках пространства; погрешность вызывается различным характером «старения двух различных приемников излучения.

Цель изобретения - уменьшение температурной погрещности цветовых пирометров, упрощение их конструкции и повышение надежности. Это достигается тем, что дифференциальный приемник выполнен в виде аналогичных приемных площадок, находящихся в тепловом контакте друг с другом и с термостатируемым хладопроводом (теплопроводом), причем тепловой контакт осуществлен, например, прикреплением .приемных площадок к общей тонкой подложке, изготовленной из .материала с достаточной теплопроводностью я прикрепленной к хладопроводу.

На фиг. 1 схематически изображен пирометр, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - фор.ма светофильтра; на фиг. 4 - схема включения пирометра для регулирования те.миературы.

Предлагаемый пирометр включает систему 1 с заданной спектральной характеристикой, пропускающую на каждую из приемных площадок дифференциального приемника излучения 2 только одну квазимонохроматическую полосу спектра. Длины волн, характеризующие каждую из этих жвазимонохроматических полос, выбираются известными методами цветовой пирометрии. Простейщим примером такой системы с заданной спектральной

характеристикой служит дисковый светофильтр, состоящий из двух сложенных по диаметру стеклянных полудисков а и 16 разного цвета (см. фиг. 3).

Приемные площадки дифференциального

приемника излучения 2 прикреплены к общей тонкой подложке 5, изготовленной из диэлектрического материала и обеспечивающей тепловой контакт площадок с термостатирующим хладопроводом (теплопроводом) 4. Этот хла0 допровод, изготовленный из материала с высокой теплопроводностью (например, серебро, медь II т. п.), обеспечивает равенство температур обеих приемных площадок. Приемные площадки невелики и расположены в непосредственной близости друг от друга, ноэтому ОН.И контактируют практически с одной и той же точкой хладопровода и, следовательно, все время будут иметь нрактически одинаковую температуру. Хладонровод может служить не только для выравнивания температур приемных площадок, но и для стабилизации этих температур па определенном уровне; для этого он может быть присоединен к одпому из известных термостатов. Кроме того, пирометр включает оптические редуцирующие устройства 5 (см. фиг. 1 и 2), служащие для корректировки .шкалы и осуществляющие требуемую величину «уставки температуры при регулировании, а также измерительное устройство, состоящее из логометра или усилителя 6 и показывающего прибора 7. Оп может иметь также объектив или светопровод.

В случае использования предлагаемого пирометра в качестве датчика при регулировании температуры измерительной схемой (с.м. фиг. 4) служит известная схема измерительного моста, двумя плечами которого являются приемные площадки дифференциального приемника излучения 2, а двумя други,ми плечами - пассивные сопротивления 8 и 9. В одну диагональ моста включен источник энергии W, а в другую - показывающий прибор //, имеющий нуль в середине шкалы и служащий указателем равновесия моста. Вместо прибора // может быть подключен вход регулятора температуры. Перед работой пирометр должен быть проградуирован и настроен известными способами.

Пирометр работает следующим образом.

Поток излучения от тела, темнературу которого определяют, падает на пирометр в иаправлении, указанном стрелками А-Л на фиг. I. Пройдя через оптические редуцируюц

Фиг 1

щие устройства 5, этот поток разделяется систе.мой / с заданными спектральными характеристика.ми па две различные но спектру квази.монохро.матические части, каждая из которых попадает на одну из приемгсых площадок дифференциального приемника 2, вызывая появление соответствующего сигнала. Сигналы от обеих приемных нлощадок поступают на входы измерительного устройства 6 и после иреобразоваиия вызывают соответствующее показаиие прибора 7.

Если пирометр используется для регулирования температуры (см. фиг. 4), то )аеобходимая температура предварительно устанавливается редуцирующим устройством 5 известными способами. После этого пирометр, работая описаипым выше образом, будет выдавать на прибор 7/ или на вход регулятора сигнал рассогласования того нли иного знака (в зависимости от знака разности между заданной и истинной температурой) до тех пор, пока регулятор температуры не сведет это рассогласование к нулю.

Предмет изобретения

Онтический цветовой иирометр, содержащий дифференциальный ирие,мник излучения, систе.му с заданной спектральной характеристикой, пропускающую на каждую из приемных площадок этого приемника определенную полосу спектра, оптические редуцирующие устройства, измерительиое устройство и показывающий прибор, отличающийся тем, что, целью увеличепия точиости измереиия, упрощения конструкции и повышения надежности, дифференциальный приемник выполиен в виде аналогичных прие.миых площадок, находящихся в тепловом контакте друг с другом и с термостатируемым хладопроводом (теплопроводом), причем тепловой контакт осуществлен, например, прикреплением ириемиых площадок к общей тонкой подложке, изготовлеиюй из материала с достаточной теплопроводностью и прикрепленной к хладопроводу.

иг 2

1а.

Фиг. 3