Устройство для измерения температуры поверхности Советский патент 1983 года по МПК G01K11/16 G01N21/41 

Изобретение относится к измерению температуры оптическими методами. По основному авт.св. Н , известно устройство для измерения температуры поверхности, содержащее термохромный индикатор на жидкокристаллической пленке, оптически , связанный с осветителем, включающим в себя источник света и конденсор, светофильтр с регулируемой длиной .волны пропускания; блок управления светофильтром, мнргоэлементный фото приемник, регистратор, соединенный с блоком управления светофильтром, объектив, расположенный между фотоприемником и термохромным индикаторрм и блок выделения максимума сигнала, входы которого соединены с фо топриемником, а выходы - с регистра тором. Оптическая связь осветителя термохромным индикатором осуществле на при помощи полупрозрачного зеркала С vl. Недостатком устройства является относительно низкая точность измере-, ния, обусловленная погрешностью определения максимума отражения термохромного индикатора на жидкокристаллической пленке. Фиксируемый устройством максимум выходного сигнала фотоприемника отличается от положения максимума сигнала с термохромного индикатора, что и определяет значение погрешности измерения температуры. Погрешность , эта не постоянна, а зависит от температуры тep юxpoмнoгo индикатора, кроме того, изменяется во времени, так как со временем изменяются параметры источника света и фотоприемника. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительный фотоприемник, установленный после светофильтра с регулируемой ДЛИНОЙ волны пропускания, и блок регулировки чувствительности многоэлементного фотоприемника, вход которого соединен с выходом дополнительного фотоприемника. Такое решение обеспечивает постоянство передаточной характеристики устройства в диапазоне видимых длин волн. В результате выходной сигнал фотоприемника изменяется по закону изменения сигнала, отраженного от термохромного индикатора. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство для измерения температуры пoвepxнoqти содержит светонепроницаемый тубус 1, осветитель, включающий в себя источник 2 света и конденсор.3, светофильтр А с регу лируемой длиной волны пропускания, полупрозрачное зеркало 5 установленное под углом Ц к центральным осям осветителя и тубуса, плоское зеркало 6, установленное под углом зеркалу 5 термохромный индикатрр 7 на жидкокристаллической пленке, объектив 8 многоэлементный фотоприемник 9. дополнительный фотоприем ник 10, Ячейки многоэлементного фото приемника 9 электрически связаны с блоком 11 выделения максимума сигнал а дополнительный фотоприемник 10 - с блоком 12 регулировки чувствительнос ти многоэлементного фотоприемника 9. Блок 12 регулировки чувствительности фотоприемника выполнен по схеме охваченного автоматической регулировкой усиления усилителя постоянного тока, выход которого является источником питания многоэлементного фотоприемника 9. С регистратором 13 связаны блок 11 выделения максимума сигнала и блок Т управления светофильтром. В качестве дополнительного фотоприемника 10 используется выделенная ячейка многоэлементного фотоприемника 9. Устройство работает следующим образом. Световой поток от источника 2 све та, проходя через конденсатор 3 Фор мируется в параллельный пучок, проходит через светофильтр Ц и попадает на полупрозрачное зеркало 5 и плоское зеркало 6. Зеркало 5 отражает свет на поверхность термохромного индикатора 7.. При последовательном изменении длины волны света, осуществляемом светофильтром Ц и блоком 1А управления светофильтрам, интенсивность отраженного света от индикатора 7, нагретого до определенной температуры, при определенной длине волны достигает максимума. Блок 11 выделяет максимумы сигналов чувствительных элементов фотоприемника 9. В момент достижения максимума регистратор фиксирует значение длины волны света, однозначно связанное со значением температуры. Часть светового потока от осветителя проходит через светофильтр Ц, и отражаясь от зеркала 6, попадает на дополнительный фотоприемник 10, сигнал с которого через блок 12 регулировки чувствительности фотоприемника управляет напряжением питания фотоприемника 9 таким образом, что передаточная характеристика устройства поддерживается постоянной в рабочем диапазоне волн. Спектральная зависимость передаточной характеристики устройства в этом случае равномерна, в результате чего обеспечивается сбвпадение максимумов выходного сигнала фотоприемника и оптического сигнала, отраженного от термохромного индикатора, что повышает точность измерения температуры по сравнению с прототипом. Формула изобретения Устройство для измерения температуры поверхности по авТ.св. N , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнительный фотоприемник, установленный после светофильтра с регулируемой длиной волны пропускания,, и блок регулировки чувствительности многоэлементного фотоприемника, вход которого соединен с выходом дополнительного фотоприемника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР tf ,кл. G 01 К 11/12, 1977.

12

n l

X

I

k

/

Т

itt

/ /

/ / / / /

//j