Пирометр суммарного излучения Советский патент 1975 года по МПК G01J7/00 

1

Изобретение относится к технике измерения температуры и может быть использовано в термоэлектрических лирометрах суммарного (полного) излучения.

Известные пирометры суммарного излучения состоят из оптической системы, приемника излучения, термоком-пенсационного устройства, устраняющего влияние температуры окрул ающей среды, и регистрирующего прибора.

В этих пирометрах, содержащих термобатарею в качестве приемника излучения, при колебаниях температуры окружающей среды характеристика термобатареи смещается и изменяет крутизну, эти погрешности устраняются компенсационным устройством, состоящим из электрического шунта, включенного параллельно термобатарее, и моста постоя нного тока, включенного последовательно с ней. Электрический шунт компенсирует изменение крутизны характеристики термобатареи, а мост постоянного тока компенсирует ее смещение.

Однако в таком пирометре наблюдается значительное уменьшение полезного сигнала из-за электрического шунтирования термобатареи. Кроме того, из-за недостаточной компенсации влияния температуры окружающей среды вносимая дополнительная погрешность составляет около ±3,5-18°С. Это происходит вследствие того, что электрический шунт, подвергаемый влиянию температуры окружающей среды и

не изменяющий своего значения от измеряемой температуры, лишь частично компенсирует изменение крутизны .характеристики термобатареи.

Цель изобретения - повышение чувствительности пирометра и уменьшение погрешности измерения за счет влияния температуры окружающей среды. Это достигается тем, что в предлагаемом

нирометре термокомпенсационное устройство выполнено в виде моста постоянного тока, в одно плечо которого включено термосопротивление, измеияюшее свою проводимость под действием излучения, в другое - термосопротивление, изменяющее проводимость под действием температуры окружающей среды. Включение такого моста постоянного тока последовательно с приемником излучения, иапример термобатарей, позволяет скомпсисировать и смещение характеристики, и изменение ее крутизны, а благодаря отсутствию электрического шунта повыщается чувствительность приемиика излучения. На фиг. 1 показана электрическая схема

предлагаемого пирометра; на фиг. 2 и 3 показаны графпки, поясняющие работу компенсационного устройства.

Термосопротивление 1 принимает температуру корпуса телескопа, а термосопротивление 2 - часть концентрируемой объективом -л1С)П111. Оба согг)птив.ле;1ил ;BK.iu)4eiUii в мое г постоянного 1ок;1, пшиемьп источником .5. Сигнал, снимаемый с термобатареи 4, нос.тедовате.мьно с которой включен мост, постуиает на ре1нстрнрующий прибор 5. При ноетояиной темперагуре окружаклцей cpe;ibi, т. с. Н1)и ностоянном значении тер.юсонротипл(М1Ия I, тсрмосОНротивлеиис 2 иодбнрается таким образом, чтобы получить желаемую крутизну характеристики. Выбранная крутизна в с/учае изменения термосопротивления 1 должна обеслечить нолную компенсацию влияния темлературы окружающей среды путем смещения характеристики до первоначального значения. Кривая 6 описывает х-арактернстику термо- батареи npir температуре окружающей среды , кривая 7 - то же, при , крнвая 8 указывает на необходимый иромежлточный подбор термосон ротивления2 нри т-емпературе окружаюндей среды 20°С для получения характеристики по кривизне, подобной кривой 7 (фиг. 2). Смещение кривой 8 до уровня кривой 7 осуществляют подбором термосопротивленпя 1. Лналотичио можно добиться приведенной характеристики не только к уровню кривой 7, но и исходному уровню кривой 6 (фиг. 3). Концентрируемый объективом -иоток излучения от объекта измерения поступает на термобатарею 4 и частично па термосопротивление 2. Раз:виваел1ая э.д.с. термобатареи (Г, /) сум.мируется С напряжением на диагонали моста, которое является функцией как измеряемой температуры, так и температу)ы окружа100,ей среды. В результате действия измеряемой температуры но,1уч;1ем новую характеристику (.ая 8) иирометра, кг)тораи нри ко.тебаниях гемнературы окружающее среды комнен ирует влиине носледней. Регпстрнруемая величина равна 2(7)Кз .. Е(Т, { :.-: ДГ, i} + и R2{T)R,(t) , I где и - напряжение питания моста; Rz(T} - величина термосопротивления 2, как функция измеряемой температуры; (/)-величина термосопротивления 1, как функция температуры окружаюп1ей среды;. Л.зИ/ 4-сопротизле ня двух других нлеч мо. ста. Второе, слагаемое в этой формуле осуществляет компенсацию смеще- иия- и зменения крутизиы xapaKieриетики термобатареи , t). П р е д м е т и з о б р е т- е п и я Пирометр суммариого излучеиия, -еодержащий оптическую систему и последовательно включенные приемник пзлзчення, термобатарею, термокомненсадионпое устройство к измерительный прибор, о т л ii ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышення его чувствительности и умепьнлення погрешности за счет влияния температуры окружающей среды, термокомпенсационное уСтройство В1)1полнено в виде моста ностоянного тока, в одж) плечо которого включено термосопротивление, ко1тгакгирующее с окружаюн1,ей средой, а в друте-термосопротивле1П1е, размеп1.еиное на стенке корпуса, обраи1енпой к коптро.тнруемои но 15ерхиости.

мв I

200 300 иОО Г/С

jO гоо 300 I и и

фг/г 2