Прибор для дистанционного измерения температуры Советский патент 1980 года по МПК G01J5/02 

Прибор относится к технике термометрии и может быть использован для дистанционного измерения температуры узлов и элементов радиоэлектронной аппаратуры, работающей в особо сложных условиях (СВЧ-поля, высокие электрические напряжения и т.д.), а также в других отраслях науки и техники.

Известны устройства для дистанционного измерения температуры с -помощью термодатчиков, выполненных на основе оптически неоднородных систем 1. Недостатком их является низкая точность измерения температуры.

Наиболее близким к предлагаемому является прибор для дистанционного измерения температуры, содержащий систему совмещения и поворота лучей, канал наведения, выполненный на основе окуляра и объектива, и эталонный канал в виде источника белого света, спектроразлагающего элемента и щелевой диаграммы. Измерение температуры с помощью известного прибора основано на уравнивании цвета термодатчика F эталон ноге источника 2.

Основной недостаток прибора - низкая точность измерения температуры - обусловлен большой погрешностью при уравнивании цветов двух различных элементов, конструктивные особенности которых и соответственно различная структура их изображений на совмещенных полях зрения затрудняют регулировку цвета эталон10ного источника до полного исключения цветового различия между ним и тер- . модатчиком.

Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.

15

Указанная цель достигается вследствие реконструкции систем совмещения и поворота лучей, позволяющей исключить влияние индивидуальных конструктивных особенностей сравни20ваемых элементов термодатчика и эталонного источника на точность уравнивания их цветов.

Указанная цель достигается бла25годаря тому, что система совмещения лучей выполнена в виде одностороннего матированного стекла,система поворота лучей - в виде двух прямоугольных призм,наклонные грани которых,обращенные к объектив , содержат зеркально отражающее покрытие. Одна из призм установлена в нейтральной части матового стекла со стороны его полированной поверхности, а другая расположена под ней параллелно щелевой диафрагме, причем матовое стекло установлено на расстоянии менее фокусного от объектива с возможностью перемещения перпендикулярно оптической оси канала наведения.

На чертеже показана оптическая схема прибора.

Предлагаемый прибор состоит из ряда узлов: канала наведения, эталонного канала, систем совмещения и поворота лучей.

Канал наведения включает в себя объектив 1 и окуляр 2.

Система совмещения лучей выполнена в виде односторонне матированного стекла 3, установленного между окуляром 2 и объективом 1 на расстоянии .менее фокусного от последнего с возможностью перемещения перпендикулярно оптической оси канала наведения, причем матированная поверхность стекла 3 обращена к окуляру 2.

Эталонный канал содержит источник белого света 4 (лампочку накаливания) , конденсаторную линзу 5, обеспечивающую параллельный пучок белого света, диафрагму 6, регулирующую яркость эталонного источника, дифракционную решетку 7, разлагающую белый свет в спектр, и щелевую диафрагму 8.

Система поворота лучей выполнена в виде двух прямоугольных призм 9 и 10, На наклонных гранях призм имеется зеркальное отражающее непрозрачное покрытие 11, Призма 9 установлена на матовом стекле со стороны его полированной грани. Под ней, параллельно щелевой диафрагме 8, установлена вторая при.зма 10. Призмы 9 и 10 образуют систему типа перископа и установлены так, что их наклонные грани обращены к объективу 1, Все указанные узлы размещены в корпусе 12 прибора.

Предлагаемый прибор работает следующим образом.

Прибор направляют на термодатчик 13 так, чтобы луч света Б узкого спектрального состава, несущий информацию о температуре объекта,: где установлен термодатчик 13, liona в объектив 1. Этот свет дает изображение термодатчика на матовом стеле 3.

При этом, поскольку последнее установлено вблизи объектива 1,на расстоянии менее фокусного, то достаточно лучу попасть в объектив 1, чтобы получить изображение термодатчика 13 на матовом стекле 3. Благодаря широкой индикатриссе рассеяния

матового стекла 3 цветное изображение термодатчика 13 легко наблюдать сквозь окуляр 2.

В эталонном канале белый пучок света разлагается дифракционной ре, шеткой 7 в спектр. Спектральная диафрагма 8 выделяет из него свет узкого спектрального состава - луч А, Изменение спектрального состава света в луче А осуществляется угловым поворотом решетки 7,

Луч света А с помощью двух призм 9 и 10, отражаясь от зеркальных покрытий 11 на их наклонных гранях, направляется сквозь матовое стекло 3 параллельно оптической оси канала

5 наведения. При этом сквозь окуляр 2 наблюдают на матовом стекле 3 его цветное изображение.

Слегка наклоняя прибор и перемещая матовое стекло 3 в вертикальной плоскости, легко подвести цветное изображение эталонного источника к цветному изображению термодатчика. Благодаря тому, что цветные изображения термодатчика 13 и эталонного источника наблюдаются сквозь матовое стекло 3, вследствие дифракции на микроплощадках матированной поверхности последнего, они лишаются индивидуальности, обусловленной

Q их конструктивным отличием,что повышает точность уравнивания их цветов и, соответственно, измерения температуры.

Расфокусировкой объектива 1 легг ко варьировать яркость изображения термодатчика 13, приближая ее к яркости эталонного источника, что также способствует повышению точности уравнивания их цветов и соответственно измерений температуры. Благодаря широкой индикатриссе рассеяния матового стекла 3 изображение термодатчика 13 наблюдается в пределах телесного угла, что резко упрощает наведение прибора на термодат5 чик, не требует его точной юстировки и обеспечивает возможность работы с руки ,

Формула изобретения

Прибор для дистанционного измерения температуры, содержащий системы совмещения и поворота лучей, канал наведения, выполненный на основе окуляра и объектива, и эталонный канал, включенный в себя источник белого света, спектроразлагающий элемент и щелевую диафрагму, отличающийся тем, что,

0 с целью повышения точности измерения система совмещения лучей выполнена в виде односторонне матированного стекла, система поворота лучей из двух прямоугольных призм, наклонные грани которых, обращенные к

объективу, содержат зеркально отражающее непрозрачное покрытие, одна из которых установлена в центральной части матового стекла со стороны его полиров анной поверхности, а другая расположена под ней параллельно щелевой диафрагме, причем матовое стекло установлено на расстоянии менее фокусного от объектива с возможностью перемещения перпендикулярно оптической оси канала наведения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 402764, Kji. G 01 К 11/12, опубЛИК.1975.

2.Авторское свидетельство СССР 445852, кл. G 01 j 3/00, опублик. 1975 (прототип).

|о о в

т

f3