Пирометр

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к бесконтактному измерению температуры объектов по их ИК-излучению, и может быть использовано в пирометрах спектрального отношения, например, в системах контроля и автоматического управления процессом термической обработки металлов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Суть изобретения заключается в использование аналогового делителя напряжения построенного на базе операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включены первый и второй фотоприемники. Изменение температуры объекта контроля вызывает не пропорциональное изменение сопротивлений первого и второго фотоприемников, т.к. перед ними установлены первый и второй светофильтры с различными спектрами пропускания. Это приводит к изменению коэффициента передачи операционного усилителя и появлению на его выходе напряжения, пропорционального температуре объекта контроля. Все это позволяет повысить точность измерений и упростить конструкцию пирометра, а также использовать пирометр в системах контроля и автоматического управления процессом термической обработки металлов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 J 5 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4369465/25-25 (22) 27.01.88 (46) 30.05.90. Бюл. № 20 (75) И. В. Воротило (53) 536.5 (088.8) (56) Гордов А. Н. Основы пирометрии

М.: Металлургия, 1964, с. 283.

Бесконтактное определение температуры на трубосварочной установке. РЖ Металлургия, 1978, № 4, с. 84. (54) П И РОМ ETP (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к бесконтактному измерению температуры объектов по их ИКизлучению, и может быть использовано в пирометрах спектрального отношения, например, в системах контроля и автоматического управления процессом термической обработки металлов. Цель изобретения — повышение точности измерений. Суть изобретеИзобретение относится к измерительной технике, а именно к бесконтактному измерению температуры объектов по их ИК излучения, и может быть использовано в пирометрах спектрального отношения, например, в системах контроля и автоматического управления процессом термической обработки металлов.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже приведена функциональная схема пирометра.

Пирометр содержит датчик 1 излучения, выполненный в виде, размещенных в корпусе

2 первого 3 и второго 4 фотоприемников, например, дифференциальных фоторезисторов типа ФСК-17, первого 5 и второго 6 светофильтров с различными спектрами пропускания, а также делитель сигнала датчика 1 излучения, выполненный на операния заключается в использовании аналогового делителя напряжения построенного на базе операционного усилителя. в цепь обратной связи которого включены первый и второй фотоприемники. Изменение температуры объекта контроля вызывает не пропорциональное изменение сопротивлений первого и второго фотоприемников, так как перед ними установлены первый и второй светофильтры с различными спектрами пропускания. Это приводит к изменению коэффициента передачи операционного усилителя и появлению на его выходе напряжения, пропорционального температуре объекта контроля. Все это позволяет повысить точность измерений и упростить конструкцию пирометра, а также использовать пирометр в системах контроля и автоматического управления процессом термической обработки металлов. 1 ил. ционном усилителе 7, первый 8 и второй 9 резистивные делители напряжения, измерительный прибор 10 и источник 11 питания, средняя точка которого соединена с общей шиной пирометра. Кроме того, в корпус 2 датчика 1 излучения может быть помещен источник 12 света.

Пирометр работает следующим образом.

Датчик 1 излучения визируется на объект контрочя (не показан) с помощью изменения положения в пространстве корпуса 2.

На первый 3 и второй 4 фотоприемник через первый 5 и второй 6 светофильтры соответственно поступает излучение QT об.ьекта контроля в разных спектральных диапазонах. Под воздействием излучения происходит изменение сопротивлений первого 3 и второго 4 фотоприемников, причем их изменение происходит не пропорционально, гак как они воспринимают излучение в различ1 567893

Формула изобретения

О

3(» ных спектральных диапазонах. Изменение ооОтНОШЕ«ИЧ сОЛрОтИВЛЕВИй ПЕРВОГО 3 Н Ь-:оpOго 4 (!)о»о»1!)нем»»ико») приводит к измене«н:с коэффициента передачи операционного усилителя 7, а следовательно, к изменению его выходного напряжения, которое регистрируется измерительным прибором 10, шкала которого от»радуирована в единицах температуры. Перед началом работы с пнрометром с I»oMo!»ü»o первого рез«стивного деЛителя 8 напряжения о< уществляется установка напряжения на выходе операционного усилителя 7 равным»»улк).

Градуировка шкалы измерительного прибора 10 осуществляется по известным методикам в требуемом диапазоне температур путем изменения чувствительности пирометР» 1! 1 .,:, 1,!1! РЯж(»1!l;1

»IToj)()l() ге.<11(.1»1»)1»ого делителя 9 напряжения, под%11<)!(IIHolo» H< Tog»I»!K)< 11 питания, Выxî.»l!o(1.;)п1.яженне которого имое» разноIIo;1яр«()с з» ач(«не ol носитель«о общей шины

1»иромегр».

11ри 1»р»»м<.!l(нии В датчике излучения

В качес (Ве первого 3 и второго 4 фотоприемник()В фоторе:)нсторов с высоким темновь)м о11;) )1:1; .с1<нс м или I»p!I испол»зованнн 11»»ром(1!)а для измерения температуры обьекто»; ьо)»(роля, имеющих слабый поток излучении)I,»и рвый 3 и второй 4 фотоприемники дополнительно освещаются источником света 12, размс)ценного в корпусе 2. Это позволяет прн сохранении метрологических характеристик парометра повысить (10 чувствительность.

Таким образом, применение в качестве делителя сигнала приемника излучения операционного усилителя 7 с первым 8 и вторым !) резистиB»»ûMè т»елителями»»dïðÿження позволяет повысить точность измерений и упростить конструкцию пирометра.

Кроме того, при включении пирометра в систему автоматического управления (не показана) процессом термической обработки металлов по выходному сигналу пирометра обеспечивается выбор оптимального режима термической обработки металлов.

Пирометр, содержащий датчик излучения, выполненный в виде размещенных в корпусе первого и второго фотоприемников, перед каждым иэ которых установлены соответственно первый и второй светофильтры, при этом датчик излучения соединен с делителем сигнала датчика излучения, а также

11(,.,тельный прибор и источник питания, отли (ающийся тем, что, с целью повышения точ»:ости измерения, делитель сигнала датчика излучения выполнен на операционном усилителе, при этом первый н второй фотоприем» ики соединены госледовательно, инВсртирующий вход операционного усилителя соединен с первымн вывода ми первого и

Второго фотоприемников, второй вывод перВого фотоприемника через первый реэистивный делитель соединен с неинвертирующим входом операционного усилители, выход когорого соединен с вторым выводом второго фо»г)приемника и первым выводом измерительного прибора, причем второй вывод первого фотоприемника соединен с выходом второго резистивного делителя, первый и втор(Й входы которого соединены с положительным и отрицательным выходами источни)<а питания, средняя точка которого соединена с общей точкой пирометра, к которой подключены также вторые выводы первого резистивпого делителя и измерительного прибора.

l 567893

Составитель А. Лени

Реда ктор А. Долин ич Техред И. Верее Корректор О. Кравцова

Заказ )316 Тираж 423 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4I5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г Ужгород, ул. Гагарина, 101