УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЦИФРОВОЙРЕГИСТРАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОПОВЕРХНОСТИ НАГРЕТОГО ТЕЛА Советский патент 1974 года по МПК G01J5/52 

1

Изобретение относится к области аналогоиифровых преобразователей «температуракод и может быть использовано для автоматической регистрации распределения температуры поверхности металлического тела по его излучению в видимом или инфракрасном диапазоне волн.

Известны устройства для автоматической цифровой регистрации распределения температуры по поверхности нагретого тела, содержащие сканирующий барабан с приводом, детектор излучения, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, липеаризатор и узлы цифровой регистрации.

Для повыщепия точности и стабильности иредлагаемое устройство снабжено калибровочным источником излучения, выиолненным в виде нагреваемой током металлической ленты, в контрольных точках которой установлены термопары, подключенные через коммутатор к аналого-цифровому преобразователю.

Координаты точек крепления термопар вдоль ленты известны. Материал лепты в общем случае должен быть аналогичным материалу нагретого образца, в противном случае должны быть учтены различия в излучательыой способности материалов образца и калибровочного источника.

На чертеже показано описываемое устройство, содержащее сканирующий барабан 1, установленный па валу двигателя 2 совместно с датчиком импульсов 3. Отраженное от нагретого тела 4 излучение воспринимается детектором излучения 5, соединенным через усилитель 6 с коммутатором 7, другие входы которого соединены с выводами термопар 8 калибровочного источника излучения 9. Коммутатор 7 соединен с программным блоком 10, масщтабирующим узлом 11 и аналого-цифровым преобразователем папрял ення 12, выход которого соединен с линеаризатором 13, дешифратором цифропечати 14 и цифропечатающим устройством 15. Устройство работает следующим образом.

Световое и инфракрасное излучение нагретых калибровочного источника излучения 9 и исследуемого тела 4, отражаясь от зеркальной грани сканирующего барабана 1, попадает на вход чувствительного к видимому и инфракрасному излучению детектора излучения 5, снабженного оптической системой для создания требуемого разрешения. При вращении сканирующего барабана происходит последовательное считывание зпачений яркости с калибровочиого источника излучения, а затем с исследуемого образца. С выхода детектора излучения непрерывный аналоговый сигнал подается на усилитель 6, а от него-на вход коммутатора 7. Коммутатор осуществляет последовательное подключение выходных концов термопар, установленных в контрольных точках калибровочного источника, и выхода усилителя 6 в моменты, соответствующие нрнему излучения с контрольных точек, ко входу масштабирующего узла И. В масштабирующем узле сигнал с выхода термопар, исправленный по их градуировочной кривой, и сигнал усилителя исправляются по градуировочной кривой детектора излучения и сравниваются между собой. В результате сравнения вырабатывается сигнал, который подается на усилитель 6 и служит для стабилизации коэффициента передачи тракта.

Во время обзора поверхности исследуемого образца выход усилителя 6 посредством коммутатора подключается к аналого-цифровому преобразователю 12. С выхода преобразователя коды измеренных яркостей подаются на линеаризатор 13, где превращаются в коды температур. Сигналы с выхода линеаризатора поступают на дешифратор цифропечати 14, а оттуда в виде сигналов, сообразно выбранному типу цифропечатающего устройства 15, следуют на регистрацию. Совместное действие перечисленных выше узлов определяется программным блоком 10, работа которого, в свою очередь, синхронизируется с вращением сканирующего барабана 1 посредством датчика импульсов 3. Двигатель 2 осуществляет совместное вращение сканирующего барабана и датчика импульсов.

Благодаря автоматической калибровке устройство нечувствительно к изменению коэффициентов передачи узлов тракта.

Предложенное устройство может работать в вакууме, в условиях постепенного загрязнения оптических узлов устройства металлом, испаряющимся с поверхности тела, нагреваемого электрическим лучом.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической цифровой регистрации распределения температуры по поверхности нагретого тела, содержащее сканирующий барабан с приводом, калибровочный источник излучения, детектор излучения, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, линеаризатор и узлы цифровой регистрации, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и стабильности, калибровочный источник излучения выполнен в виде нагреваемой током металлической ленты, в контрольных точках которой установлены термопары, подключенные через коммутатор к аналогоцифpoвoJмy преобразователю.

1

13