Фотоэлектрический цветовой пирометр для измерения цветовой температуры методом "красно-синего отношения" Советский патент 1954 года по МПК G01J5/60 G01J5/08 

Известны фотоэлектрические цветовые пирометры с двумя фотоэлементами, работающие по методу «красно-синего отношения, в которых цветовая температура объекта измерения определяется но соотношению величин фототоков в фотоэлемеитах, на один из которых световой ноток от объекта измерения падает через красный светофильтр, а )а другой-через синий светофильтр.

Известны также фотоэлектрические световые иирометры с одним фотоэлемеитом, на который падает световой поток от объекта измерения, проходя понеременно (с определенной частотоГ) через красный и синий светофильтры.

Недостатком цветовых пирометров первого типа является то, что стабильность глх показаний зависит от стабильности отноигения чувствительности фотоэлементов, а недостатком пирометров другого типа является зависимость их показаний от стабильности относительной спектральной характеристики фотоэлемента.

Предлагаемый фотоэлектрический цветовой пирометр не имеет указанных недостатков, так как его cxeNia построена таким образом, что он измеряет цветовую температуру по методу «красно-синего отношения и его градуировка и стабильность показаний зависит от градуировки и стабильности характеристик встроенной в прибор лампы накаливания с вольфрамовой нитью, являющейся стабильным источником излучения. Фотоэлементы же служат только нулевыми индикаторами равенства световых потоков, пропорциональных спектральным яркостям объекта измерения и лалшы накаливания.

На чертеже приведена упронлениая принциииальиая схема предлагаемого фотоэлектрического цветового пирометра.

Излучеиие объекта /, температура которого подлежит измерению, разделяется зеркалами 2 на два пучка. Одни из пучков ироходг.т через

№ 97477- 2 -

cnHin светоф|«аТ|1-j, секторный диск 4 11 попадает па фотоэлемент 5. Другой ,п5,:ч6к 1 роходи1; через красный светофильтр 6, секторный Д11ск 7 и фотоэлемент 8: То же происходит с излучением, идущим от лампы накаливания 9.

Фотоэлементы 5 н о соединены с нулевыми усилителями 10 и //, усиливаюни1ми переменную составляющую фототока и уиравля;ощи и реверсивными двигателями 12 и 13. Каждый из секториых дисков 4 и 7, приводимых в действие си;:хронным двигателем, устапавливается так, чтобы при работе оп пропускал излучение иа соответствующий фотоэлемент поочередно от изл;еряемого объекта / и от ламны накаливания 9 с заданной частотой.

При равенстве этих моду,1ированных в противосразе световых потоков перемершая составляюи ая фототока (основной частоты) отсутствует, усиливаемый снгиа.л )авен нулю и реверсивный двигатель не враи1ается. Прн неравенстве этих световых потоков реверсивный двигатель приходит во вращение, причем иаиравлеиие вращения зависит от фазы ycиливae ioгo сигнала, т. е. от преобладания того или другого светового ноюка (от лалты и.ли от объе;кта), па,д:ающего ira фотоэлемент.

BpaHieiiiie реверсивных двигателей 12 и 13 прекращается тогда, когда .е ими оптические клинья 14 и 15 иовериутся иастолько, что уравняются с етовые потоки, падающие па фотоэлемент от объекта / и лампы.

Рассматриваемая схема обеспечивает излперение цветовой температуры еледуюи1.:им образом.

Оптический клип 14 (или соответствующая диафрагма), лправляемый от фотоэлемента S, измеияет световой поток (его красную и синюю части), иоиадаюиип иа оба фотоэлемента от лампы .9, до тех пор, пока интенсивиость красных лучей от Л1амиы 9 ср авняется с интеисивностью красных луче, от /. В это .м елучае при постоянном накале лалпы .9 соотношение интеисивиостей излучения / и лампы в синих лучах будет зависить только от цветовой температуры /. Оптический клин 15 (или диафрагма), управляемый от фотоэлемента 5 и воздействующий на синюю часть излучения, идущую только от лампы (ил только от объекта /), установится в такое положение, при котором б аут рааиы между собою световые потоки, попадающие па фотоэлем .т 5 от объекта / и от лампы 9. Это положение оптического клииа и удет являться мерой цветовой температуры.

С некоторыми измеиеииями указанной схемы возможна ее работа с церемениой силой тока, нака.ча лампы 9. В этом случае оптический кли1 14 работает, как указано выше, а оптический клин 15 в схеме отсутствует. П)и этом фотоэлемент 5 с помощью усилителя 10 управляет силой тока иакала лампы 9.

Равновесие такой схемы при одновременной работе двух фотоэлементов наступит тогда, когда под действием оптического клипа 14 уравняются потоки красного излучения, попадающие от объектива / и лампы иа фотоэлемент 8. и одновременно е помощью второго фотоэлемента 5, воздействующего иа накал лампы 9, уравняются потоки синего излучения за счет автоматического подбора цветовой температуры лампы .9. Очевидно, что в этой схеме мерой, измеряемой цветовой температуры объекта /, служит цветовая температура лампы Р, зависящая от накала. Таким образом, отсчет измеряемой цветовой температуры

производится по силе тока лампы 9.

Дальнейшее расширение пределов измерения может быть осуществлено введением селективных поглошаюших устройств, изменяюш,их спектральный состав излучения лампы или объекта 1, либо введением поглошающих или диафрагмируюииьх устройств, изменяюшпх соотношение излучений от объекта / и лампы 5, нопадаюш,их на один из двух фотоэлементов.

Предмет изобретения

1.Фотоэлектрический цветовой пирометр для измерения цветовой температуры методом «красно-синего отношения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства показаний и нeзaвпcll oсти их от нестабильности фотоэлементов и усилителей фототоков, в иирометре применена схема, позволяющая связать стабильность показаний пирометра только со стабильностью встроенной в пирометр лампы накаливания и использовать каждый из двух фотоэлементов пирометра только в качестве нулевого индикатора падающих па него световых потоков от объекта измерения и ламп пакалипания, модулирован 1ых в противофазе и прошедших через красный (для одного фотоэлемента) или синий (для другого фотоэлемента) светофильтр.

2.Пирометр по и. 1, отличающийся , что одии из фотоэлементов с помощью усилителя, исполиительпого механизма и ослабливающего устройства автоматически уравнивает ирощедшие через один из светофильтров световые потоки от объекта измерения и лампы накаливания, воздействуя на общий (исиользуемЕ тй в пирометре) световой поток одного из излучателей, а другой фотоэлемент аналогично автоматически уравнивает прощедшие через другой светофильтр световые потоки тех же излучателей, воздействуя на прошедщий через этот светофильтр световой поток одного из излучателей, и таким образом, мерой измеряемой цветовой температуры является положение исполнительного механизма второго фотоэлемента или значение регулируемой им электрической величины.

о п : ч - т I-; и

Строка

Л 97477