Оптический пирометр

 

in 556349

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советсккх

Социалистических

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.02.76 (21) 2318805j с присоединением заявки Ке (23) Приоритет .—

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень Хе 16

Дата опубликования описания 06.05.77 (51) М. Кл G 013 5/58

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 536.5(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Непомнящий и О. И. Павлухин (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ ПИРОМЕТР

Изобретение относится к технической физике, а именно к компенсационным фотоэлектрическим пирометрам, в которых модуляция лучистых потоков осуществляется с помощью электрооптнческих устройств.

Известны компенсационные фотоэлектрические пирометры, содержащие фокусирующую систему, источник эталонного излучения, приемник излучения, усилитель-преобразователь и механический модулятор лучистых потоков.

Наличие механического модулятора снижает надежность прибора и накладывает ограничение на быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является оптический пирометр, содержащий фокусирующую систему, источник эталонного излучения, приемник излучения, усилитель-преобразователь, к выходу которого подключено редуцирующее лучистый поток устройство, два модулятора, каждый из которых состоит из поляризационной призмы, электрооптического устройства, подключенного к генератору, и анализатора.

Пирометр работает по принципу уравнивания лучистых потоков, создаваемых объектом измерения и источником эталонного излучения. Уравнивание потоков осуществляется путем редуцирования одного из них усиленным и преобразованным сигналом разбаланса, снимаемым с приемника излучения. Сигнал разбаланса создается путем модуляции лучистых потоков в противофазе и осуществляется двумя электрооптическими модуляторами, установленными на пути лучистых потоков объекта

5 измерения и эталонного источника.

Недостатками такого пирометра является сложность оптической системы и низкая точность в связи с наличием двух раздельных оптических каналов.

10 Целью изобретения являются упрощение оптической системы и повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в пирометре, содержащем фокусирующую систему, 15 источник эталонного излучения, приемник излучения, подключенный к усилителю-преобразователю, управляющему редуцирующим устройством, поляризационной призмы, электрооптического устройства с генератором и ана20 лизатора, поляризационная призма установлена на оптической оси приемника излучения, а оптические оси фокусирующей системы и эталонного источника ориентированы таким образом, что на выходе призмы они совмещены

25 друг с другом и с оптической осью приемника излучения, причем составляющие лучистых потоков объекта измерения и эталонного источника, совмещенные с оптической осью, поляризованы во взаимно перпендикулярных плоско30 стях.

556349

Составители А. Кружнлнна

Текред О. Тюрина

Корректор Н. Аук

Редактор Н. Коляда

Заказ 995/17 Изд. № 400 Тираж 878 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Такое расположение элементов пирометра позволяет выполнить его по одноканальной схеме с использованием одного модулятора.

Схема устройства представлена на чертеже, где фокусирующая система — 1, источник эталонного излучения — 2, поляризационная призма — 3, электрооптическое устройство — 4, генератор — 5, анализатор — 6, приемник излучения — 7, усилитель-преобразователь — 8, редуцирующее устройство — 9.

Пирометр работает следующим образом.

Лучистый поток объекта измерения фокусирующей .системой 1 под определенным углом, зависящим от типа поляризационной призмы, материала, из которого она изготовлена, и длины волны, направляется на поляризационную призму 3. В результате он разделяется в пространстве на два поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях потока.

Лучистый поток эталонного источника 2 направляется на призму 3 также под углом и разделяется на две аналогичные составляющие. После прохождения через поляризатор одна из составляющих лучистого потока объекта измерения и одна составляющая потока эталонного источника, поляризованные во взаимно перпендикулярных плоскостях, по оси приемника излучения 7 направляются на электрооптическое устройство 4.

Под действием электрического поля, создаваемого генератором 5, происходит вращение плоскости поляризации электрооптического устройства. В результате через анализатор 6 на приемник излучения 7 поочередно подаются лучистые потоки от объекта измерения и эталонного источника, т. е. происходит их мбдуляция в противофазе.

Если потоки не равны, то в цепи .приемника излучения возникает сигнал. Этот сигнал по5 ступает на усилитель-преобразователь 8, который изменяет пропускание редуцирующего устройства 9, в результате чего лучистые потоки уравниваются. Мерой измеряемой температуры служит величина сигнала на выходе

10 усилителя-преобразователя.

Таким образом, лучистые потоки объекта измерения и эталонного источника объединены в один канал, что упрощает оптическую схему пирометра и повышает его точность.

Формула изобретения

Оптический пирометр, содержащий фокусирующую систему, источник эталонного излучения, приемник излучения, усилитель-преобра20 зователь, управляющий редуцирующим устройством, поляризационную призму, электрооптическое устройство с генератором и анализатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точносги измерений и упрощения конструкции, поляризационная призма установлена на оптической оси приемника излучения, а фокусирующая система и источник эталонного излучения установлены таким образом, что их оптические оси на выходе, призмы

30 совмещены друг с другом и с оптической осью приемника излучения и составляющие лучистых .потоков объекта измерения и источника эталонного излучения, совмещенные с оптической осью приемника излучения, поляризова35 ны во взаимно перпендикулярных плоскостях,