Пирометр спектрального отношения Советский патент 1979 года по МПК G01J5/60 

Изобретение относится к области радиационной пирометрии и может быть ис пользовано в фотоэлектрических пиромер рах спектрального оттюшения. Известны пирометры спектрального отношения, содержащие оптическую систему, два вентильных фотоэлемента, подключенных к сопротивлениям нагрузки, и усилитель, управляющий исполнительным элементом 1. Излучение объекта измерения разделяется по спектру и в простран стве на Два лучистых потока и налравля- ется на приемники излучения. Разность электри шских сигналов, получаемых на сопротавлениях нагруаки подается на вход усилителя, который управляет исполнительным элемен-гом. При этом с помощью послвД него уравниваются сигналы на входе усилителя. Наиболее близким по технической сущ ности является пирометр спектрального отношения, содержащий оптическую систему, два вентильных фотоэлемента, вклю ченных встречно на общую шину и к соот. ветствуюшим резисторам, один из которых. переменный, подключенным ко входу усилителя, на выходе которого подключен ис- полнйтельный механизм, управляющий переменным резистором. н усилитель канала стабилизации чувствительности, включенный между фотоприемником и управляемым резис-гором 2. Лучистый поток объекта измерения разделяется и подается на приемники излучения. Разность полученных на сопротивлениях нагрузки сигналов подается на усилитель. Усилитель управляет работой двигателя, который перемещает движок реохорда переменного сопротивления нагрузки до уравнивания сигналов. В схему усилителя включен делитель, одно из сопротивлений которого управляется Сигналом усилителя канала яркости, вход которого соединен с ошшм из приемников излучения. Благодаря этому при иаменении лучистого потока соответствующим образом изменяется сопротивленне делителя, что дает возможность стабилвзировать чувствительность следящей системы. Точность измерения температурной динамический диапазон пирометра спектраль ного отношения, приемники излушния которого работают в измерительном режиме, зависят от линейности световой характеристики приемников. Однако световые характеристики вентильных фотоэлементов линейны ТОЛЬКО при сопротивлении нагрузки, равной нулю. При увеличении сопро-гавления нагрузки появляется все боль . шее отклонение от линейности. Сопротивления нагрузки выбираются из условия по лучения достаточного для измерения сигнала при минтиальном лучистом потоке. С увеличением пучисчого потока згвеличиваются Сигналы, снимаемые с фотоэлемен тов. Вместе с тем изменяется соотношение между лучистыми потоками и соответ ствуюшими сигналами. Это приводит к ограничению динамического диапазона пирометра, что является недостатком прибора. Целью настоящего изобретения является расширение динамического диапазона пирометра. Для достижения поставленной цели в пирометре спектрального отношения, содержащем вентильные фотоэлементы с со противлениями нагрузки, оддю из которых переменное, усилитель, двигатель, управляемое сопротивление и усилитель канала стабилизации чувствительности, управляемый резистор включен между обншми точками вентильных фотоэлементов и резисторов. На чертеже изображена схема пирометра Пирометр содержит вентильные фотоэлементы 1 и 2, резисторы 3 и 4, усилитель 5, двигатель 6, источник 7 стабилизированного напряжения, усилитель 8 канала стабилизации чувствительности, электрически управляемое сопротивление 9. Ыапрянсение источника должно быть pan 1Ю напряжению, получаемому на фотоэлементе 1 при минимальном лучистом потоке. В качестве электрически управляемого резистора использован полевой транзис тор с изолированным затвором. Величина сопротивления 3 может быть равна нулю. Лучистый поток объекта измерения раз деляется по спектру ив пространстве и направляется на фотоэлементы 1 и 2. Генерируемые фотоэлементами сигналы сравниваются на резисторах 3 и 4, юс разность подается на вход усилителя 5. Усилитель управляет двигателем 6,котор)1й, перемещая подвижный контакт переменноГО резистора 4, уравнивает сш-нал -. При этом положение контакта определяет цветовую температуру объекта измерения. Одновременно на вход усилителя 8 по ступает разность напряжений стабилизированного источника 7 и фотоэлемента 1.Эта разность напряжений усиливается и подается на управляющие электроды полевого транзистора 9, проводимость которого при этом изменяется таким образом, чтобы сигнал на входе усилителя сТал равным нулю. Это означает, что независимо от изменения лучистого пЪтока сигнал на фотоэлементе 1 поддерживается постоянным. Причем благодаря наличию стабилизированного источника 7 это постоянство сигнала на фотоэлементе 1 поддерживается с достаточно высокой точностью. ЭтОу с одной стороны, упрощает процесс измерения температуры, который сводится к измерению сигнала на фотоэлементе 2, а с другой стороны, создает оптимальные условия для работы измерительного канала и его следящей системы, так как изменение проводимости транзистора 9 улучшает линеаризацию световой характеристики фотоэлемента 2 при любых обстоятельствах изменения лучистого потока (за счет увеличения температуры, излучительной способности, размеров объекта измерения, расстояния до него к т.п.). Таким образом, использование в пирометре регулируемого резистора и стабилиэированного источника в цэпи одного из фотоэлементов дает возможность расширить динамический диапазон прибора и по« вьгсить точность измерения. Формула изобретения Пирометр спектрального отношения,содержаший оптическую систему, два вентильиых фотоэлемента, включенных встречно на обшую шину и к соответствующим резисторам, один из которых переменный, подключенным ко входу усилителя, на flbjходе которого подключе1г исполнительный механизм, управляющий переменлым резистх)ром и усилитель канала стабилизации чувствительности, включенный между фото приемником и управляемым резистором, отличающийся тем, что, с цепью расширения динамического диапазона пирометра, управляющий резистор вклю-

569.31336

чей между обшими точками фотоэлементов1. Авторское свидетельство СССР

и. резисторов,tk 333418, кл. G 01 I 5/60. 1971.

Источники ин4о|рмации,№ 288355, кл. G 01 J 5/60, 1970:

принятые во внимание при экспертизе 5 (прототип).

2. Авторское свидетельство СССР