Датчик спектрального отношения

О П И С А Н И Е пц 570794

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Colory СоветскнхСоциалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.07.75 (21) 2154110/25 с присоединением заявки № (51) М. Кл. б 011 5/60

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32 (53) УДК 536.52(088.8) (4 5) Дата опубликования описания 24.10.77 (72) Авторы изобретения

М. М. Майзель, А. И. Шестаков и М. Г. Ахмеджанов

Московский технологический институт легкой промышленности (71) Заявитель

BAТЬФЙ Д аЗЮ1йй (54) ДАТЧИК СПЕКТРАЛЬНОГО ОТНОШЕНИЯ

Изобретение относится к области радиационной пирометрии и может быть использовано в пирометрах спектрального отношения для бесконтактного измерения температуры нагретых тел.

Известны пирометры спектрального отношения, в которых используются два одинаковых приемника излучения. Разнесение спектральных характеристик по каждому каналу достигается при помощи светофильтров. Однако в результате поглощения излучения светофильтрами уменьшается полезный сигнал.

Известен датчик спектрального отношения, состоящий из оптической головки, коммутатора потока излучений с двумя термостатируемыми приемниками и электронного блока. Поток излучения от нагретого тела фокусируется в оптической головке, температура которой в процессе измерения близка к температуре окружающей среды и меняется в зависимости от ее изменения.

Недостатком этого датчика является ограниченный диапазон измерений низких температур, при которых в значительной степени сказывается влияние фонового излучения от поверхности оптической головки.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых температур.

Поставленная цель достигается тем, что датчик снабжен второй термостатированной камерой с температурой, отличной от первой камеры, в которой установлен один из приемников излучения.

Для смещения спектральных характеристик приемников излучения оптический блок, расположенный в термостате, содержит две температурные камеры с находящимися в них приемниками излучения. Приемник, расположенный в первой камере, имеет более низкую температуру и, следовательно, его спектральная характеристика смещена в инфракрасную область спектра по отношению к приемнику излучения, расположенному во второй камере.

15 Таким образом, за счет разности температур приемников излучения реализуется метод спектрального отношения. Низкая температура поверхности обтюратора за счет его размещения в термостате позволяет исключить вли20 яние фонового излучения от поверхности вращающегося обтюратора и тем самым расширить нижний диапазон измерения низких температур поверхности нагретого тела.

Предел измерения низких температур зави25 сит от температуры термостатирования приемников излучения.

Точность измерения нижнего диапазона температуры обеспечивается за счет вращения дискового обтюратора, расположенного в ка30 мере термостата, с определенной скоростью и

Составитель В. Зуев

Техред 3. Тарасова

Редактор Н. Коляда

Корректор 3. Тарасова

Заказ 1893/15 Изд. № 696 Тираж 881

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 создания импульсов излучения, одновременно поступающих на два приемника излучения.

На чертеже схематически представлена кон-. струкция предлагаемого датчика спектрального отношения. Датчик состоит из дискового обтюратора 1, помещенного в корпусе термостата 2, привода 3 обтюратора, оптической системы, состоящей из двух сферических зеркал 4 и 5, двух приемников излучения 6 и 7, расположенных соответственно в камерах 8 и

9, и регистрирующего прибора 10.

Работает датчик следующим образом.

Поток излучения от нагретого тела при открытом положении вращающегося дискового обтюратора 1, помещенного в корпусе термостата 2, фокусируется на два сферических зеркала 4 и 5. Сферическое зеркало 4 выполнено полупрозрачным для того, чтобы часть потока излучения, отраженного от большого сферического зеркала 5, проходила через малое полупрозрачное зеркало 4 и фокусировалась на приемники излучения 6, а другая часть потока отражалась от малого сферического зеркала 4 и фокусировалась на приемник 7. Оптическая система позволяет подавать одновременно импульсы излучения от нагретого тела на два приемника излучения 6 и 7, размещенных соответственно в камерах 8 и 9.

В качестве приемников излучения применены фоторезисторы, чувствительные в инфракрасиой области спектра, изменяющие свои спек-. тральные характеристики при действии низких температур. Приемники излучения соединены в мостовую систему, на выходе которой появляются синхронные импульсы напряжения.

Отношение амплитуд импульсов двух приемников излучения однозначно связано с температурой нагретого тела. Это отношение ре10 гистрируется прибором 10 (например, логометром, потенциометром и т. д.).

Датчик может найти применение для измерения температуры поверхности нагретых тел в объектах легкой промышленности, а также

15 для измерения температуры поверхности вращающихся цилиндров гладильных машин, валиков, каландров, т. е. там, где необходимо измерить низкую температуру в широком диапазоне и с большой точностью.

Формула изобретения

Датчик спектрального отношения для измерения температуры нагретых тел, состоящий из двух однотипных приемников излучения, 25 размещенных в термостате, и оптической системы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых температур, в него введен второй термостат, в котором установлен один из приемников излуче30 ния, а его температура отличается от первого,