Устройство для измерения температуры Советский патент 1982 года по МПК G01K11/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

- I Изобретение относится к термометрии, а именно к устройствш для измерения температуры по изменению цвета иэмеритеда ного элемента, и может быть испопьзовано для дистанционного и;ялерения локальных температур и температурных полей радиол и электрсжлпаратуры, работаю щей в слохшых условиях, например под высоким электрическим потенциалом или в полях СВЧ, а также труднодостуяных деталей и сред. Известны устройства для измерения температуры, сод жашне тубус с боковым отростке, в котором расположен источник света, на противоположных торках тубуса расположены фотсшрнемник и термохромный прео аэователь и установленный между источником света и фотоприеМником.цветной светофильтр с перестраиваемой длиной волн пропускания. Принцип действия таких устройств основан на свойстве жидких кристаллов изменять в зависимости от температуры спек тральную характеристику света, селектив рассеиваемого слоем жидких кристаллов, и последующем преобразовании распределения температуры измеряемого объекта в электрический сигнал в зависимости Ьт спектральной характеристики светового потока, селективно рассеянного слоем жидких кристаллов 1 Недостатком этих устрой ртв является малое быртродействие, вследствие большой инерционности перестриваемого фильтра с переменной длиной пропускания. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры,, содержащее термохромный преобразователь оптически связанный с источником импульсного излучения и с фотоприемником, электрически связанным с регйстрирую щим устройством 2 . Недостатком известного устройства является низкая точность измерения температуры, обусловленная временной и температурной нестабильностью термо- 39 хромного преобразователя и фотоприемни ка, а также низкая крутизна преобразования температуры в электрический сигнал из-за присутствия широкопояостной спектральной составляющей в спектре от ражения термохромного преобразователя Цепью изобретения является повышение точности измерения температуры. Эта цель достигается тем, что в уст ройство дополнительно введены термохромный преобразователь, оптически свя занный с источником импульсного излучений и с фотоприемником, два источни ка непрерывного излучения, мостовая схема и блок управления источниками непрерывного излучения, оптически связанными с фотоприемниками и включенными в смежные плечи мостовой схемы, выход которой подключен к блоку управления источников нещ ерывного излучения, а через конденсатор - к регистрирующему блоку. На чертеже приведена схема устройст ва. Устройство содержит термохромные преобразователи 1 и 2, выполненные в виде слоя жидких кристаллов, заключенного между двумя защитными пленками, которые оптически связаны с источником 3 импульсного излучения и фотоприемниками 4 и 5. Последние предназначены для преобразования излучения в электрические сигналы, оптически связаны с ис точниками 6 и 7 непрерывного излучения и включены в мостовую схему 8, выход которой через блок 9 управления источниками непрерывного излучения подключен к источникам 6 и 7 непрерыв ного излучения и через конценсатор Ю соединен с регистрирующим блоком 11. Блок 9 управления источниками 6 и 7 непрерывного излучения вьшолнен в виде дифферёнцнальногр усилителя. Устройство работает следующим образом. Один из термохромных преобразователей 1 или 2 приводят в контакт с . контролируемым объектом, а другой - с тепловым эталоном. Нестабильность работы фотоприемников 4 и 5 приводит к разбалансировке мостовой схемы 8. Постоянная составляющая сигнала разбалан са фильтруется конденсатором Юн поступает на блок 9, управляющий источниками 6 и 7. Блок 9 регулирует свето вые потоки источников 6 и 7 таким образом, чтобы стабилизировать нуль мостовой схемы 8 по постоянной составляю 04 шей сигнала разбаланса. При этом переменная составляющая этого сигнала, выделенная конденсатором 10 и являющаяся функпией разности температур объекта и эталона, поступает на регистрирующий прибор 11. Наличие в устройстве новых элементов и связей позволяет компенсировать помехи, обусловленные временными и температурньпу1и нестабильностями термохромного преобразователя и фотоприем- ника, и за счет этого повысить достоверность ылделения полезного сигнала, а следовательно, и точности измерения , температуры. . Кроме того, за счет более чувствительного дифференниального метхэда измерения появляется возможность использовать более слабые зондирующие световые потоки, что также уменьщает дополнительные погрещности, обусловденные температурными влияниями источников, а это, в свою очередь, теосже повышает точность измерения. Формула изобретения Устройство для измерения температуры, содержащее термохромный преобразователь, оптически связанный, с источником импульсного излучения и с фотоприемником, электрически связанным с регистрирующим устройством, о т л и чающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения температуры, в устройство введены дополнительно термохромный преобразователь, оптически связанный с источником импульсного излучения и с фотоприемником, два источника непрерывного излучения, мостовая схема и блок управления источниками непрерывного излучения, оптически связанными с фотоприемниками и включенными в смежные плечи мостовой схемы, выход которой подключен к блоку управления источников непрерывного излучения, а через конденсатор - к регистрирующему блоку. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ГДР № 100549, кл. (ч 01 К 11/12, 1976. . 2. Патент США № 4016761, кл. кИ/12, 1977 (прототип).

- /