Измеритель излучения Советский патент 1981 года по МПК G01J5/02 

t

Изобретение относится к оптической радиометрии и радиационной пирс метрии и может быть использовано в тепловых приемниках излучения, предназначенных для измерения энергии электромагнитного излучения в широком спектральном диапаз(не, а также в следящих системах и бесконтактных датчиках положения.

По основному авт. св. № 545173 известный вращающийся измеритель излучения, .который представляет собой ряд клинообразных пироэлектрических чувствительных элементов, расположенных по кругу и примыкающих к оси, причем равное количество пироэлементов имеет противоположную полярность и расположены по кругу с чередующейся полярностью. Все элементы разгфщаются на вращакяцейся подставке и защищены от паразитного электромагнитного излучения экраном, в котором имеется входное окно, равное по величине входному отверстию клина и расположенное пробив него Til .

При измерении непрерывных и медленно изменяющихся потоков излучения,ког да излучение источника W равномерно за: полняет входное окно,выходной сигнал , имеет форму, близ кую к синусоидальной,

После выпрямления и фильтрации постоянная составляющая сигнала подается на стрелочный прибор.

Однако такое устройство, измеряя интенсивные потоки излучения, не определяют координаты пучка излучения.

Цель изобретения - определение координаты потока излучения.

Поставленная цель достигается тем,

0 что измеритель содержит дополнительный ряд клинообразных чувствительных элементов, расположенных таким образом, что полярности соседних элементов, принадлежащих двум рядам, про5тивоположны, и источник опорного сигнала, частота которого равна /2п, где OU - угловая скорость вращения измерителя, п - число элементов в каждом ряду.

0

На фиг.. 1 изображен измеритель излучения, общий вид, на фиг. 2 - зависимость выходного напряжения устройства от координаты.

Устройство содержит чувствительные

5 элементы 1, расположенные по кругу в два ряда и.примыкающие к оси вращения Каждый чувствительный элемент представляет собой полый клин с углом при .вершине 15 . Он изготовлен из пироак0 тивной керамики. Все элементы размещены на вращающейся подставке 2, С обл чаемой стороны все электроды одного ряда подключены к вращающемуся контакту К . Аналогично соединены все электроды другого ряда, но подключен к контакту 2. а электроды на вершинах клиньев - к земляному контакту « Чувствительные элементы защищены от электромагнитного излучения экраном 3, в котором имеется входное окно, расположенное против входных отверстий клиньев. Снимаемые с контактов К и «2 сигналы подаются на сог ласующие каскады 4 и 5, которые подключены к сумматору 6 и дифференциальному усилителю 7, а последний подключен к синхронному детектору 8, Одновременно на синхронный детектор подается опорное напряжение частоты ш/2п от источника опорного напряжения, состоящего из источника света 9, модулятора 10 и фотодетектора 11. Для независимости определения координаты от мощности излучения W с сумматора сигнал подается также на дифференциальный усилитель. Устройство работает следующим образом. Когда энергетический центр пучка попадает одновременно на элементы, принадлежащие двум рядам, то генерируемые напряжения с чувствительных элементов будут равны по величине и противоположны по фазе и результирую щие напряжение на выходе дифференциального усилителя будет равно нулю. При смещении энергетического пуч ка по оси V возникает разностное напряжение, величина которого пропор циональна величине смещения энергети ческого центра исследуемого пучка. Для определения направления смещения служит источник опорного напряжения. Вырабатываемый им сигнал подается на синхронный детектор одновременно с сигналом от вращающегося приемника. Результирующий сигнал детектора будет характеризоваться амплитудой и фазой. Амплитуда будет определять величину смещения пучка, а фаза - направление смещения. Измерительный прибор 12 будет указывать эту информацию. Для измерения мощности исследуемого пучка служит сумматор и стрелочный прибор 13. Такая конструкция устройства упрощает, и облегчает юстировку мощных лазеров, которая в настоящее время является сложным и длительным процессом и дает ЭКОНОМИК) ориентировочно 20 тыс. р, в год на одно устройство. Формула изобретения Измеритель излучения по авт.св. № 545173, отличающийся тем, что, с целью определения координаты потока излучения, измеритель содержит дополнительный ряд клинообразных чувствительных элементов, расположенных таким образом, что полярности соседних элементов, принадлежащих двум рядам, противоположны, и источник опорного сигнала, частота которого равна UJ /о. п, где W- угловая скорость вращения измерителя; п - число элементов в кйждом Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 545173, кл. G 01 J 5/02, 1978 (прототип) .