SU741069A1 - Пирометр спектрального отношени - Google Patents

Description

(54) ПИРОМЕТР СПЕКТРАЛЬНОГО ОТНОШЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к области радиационной пирометрии, а именно к технике измерени  высоких температур бесконтактным методом по тепловому изучению и может быть использо- 5 вано, например, в металлургической промьшшенности.

Известны пирометры спектрального отношени , выходной сигнал которых линейно св зан с измер емой цветовой Ю температурюй и в которых предусмотрена возможность электрической корректировки шкалы пирометра Ц.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  пирометр, который содержит 15 модул тор светового потока, приемник излучени , усилитель, два амплитудных детектора с ключами, датчик синхроимпульсов , синхронизатор, два трехполюсных ключа, преобразователь ло- 20 гарифма отношени  двух напр жений в интервал времени, два су ивиатора, КС-цепь с к.шочами, интегратор и регистратор 2) .

Недостатком этого пирометра  вл ет25 с  недостаточно высока  точность линеаризации выходной шкалы, обусловлен-, на  тем, что последн   осуществл етс  при помоши повторного логарифмического амплитудного преобразовани , 30

совмещенного с разр дом конденсатора КС-цепи и характеризуетс  существенной инструментальной погрешностью.

Цель изобретени  - повышение точности линеаризации выходной шкалы пирометра.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что сумматоры выполнены с источниками опорных напр жений, при этом первый сумматор вк.пючен между преобразователем логарифма отношени  двух напр жений в интервал времени и инте- гратором, выход которого подк.гаочен к первому входу схемы сравнени , вто-рой вход которой соединен с источником опорного напр жени  первого .сумматора, второй сумматор включен м&ткду схемой сравнени  и регистратором , а интегратор и сумматоры св заны с синхронизатором, а также тем, что сумматоры выполнены в виде интеграторов с блоками задани  начальных условий, подключенными к источникам .опорных напр жений.

На чертеже дана принципиальна  электрическа  схема пирометра спектрального отношени .

Пирометр содержит модул тор 1 светового потока, приемник 2 излучени , да.тчик 3 синхроимпульсов, усилитрль 4, ключи 5 и б, амплитудные детекторы 7 и 8, синхронизатор 9, преобразователь 10 логарифма отношени  двух напр жений в интервал времени, сумматоры 11 и 14, интегратор 12, схему 13 сравнени  и регистратор 15, Пирометр работает следующим образом. Световой поток от объекта, температура которого измер етс  при помощи модул тора 1 и приемника 2 излучени  преобразуетс  в следующие друг за другом импульсы напр жени  с амплитудами и и Urj, пропорциональными монохроматографическим интенсивност м излучени  объекта , Т и Ь/А. Т в двух длинах волн Ai и Л соответ ственно. После усилени  импульсов усилителем 4 и их синхронного детектировани  при помощи ключей 5 и б на амплитудных детекторах 7 и 8 выдел ютс  амплитудные значени  и и Г, этих импульсов. На выходе преобразовател  10 формируетс  широтно-модулированный импульс, длительность которого определ етс  выражением 1;, Т ,/и,) гд т - посто нна  времени преобразовател  9. В сумматоре 11, выполненном в виде интегратора с блоком задани  начальных условий, осуществл етс  алгебраическое суммирование напр жени , пропорционального отрезку времени t и напр жени  Оц.в соответствии с выражением: c. ..-u„г-;U,, (-1) где Чей - опорное напр -жение сумматора 11 ; Tj. - посто нна  времени интегратора сумматора 11j и - напр жение, определ ющее начальные услови  интегриро вани  в сумматоре 11. При подаче напр жени  (1) на вход интегратора 12, в котором предварительно установлены нулевые начальные услови  интегрировани , выходное напр жение последнего начинает измен тьс  по линейному закону. Схема 13 сравнени  фиксирует момент равенства текущего значени  выходного напр  жени  интегратора 12 и опорного уров н  Uo . Отрезок времени от момента начала интегрирован9   до момента установле кк  указанного равенства определ етс  выражением: г „„и. иг г uoi где Crv- посто нна  времени интегратора 12. В сумматоре 14, по структуре аналогичном сумматору 11, осуществл етс  суммирование напр жени , пропорционального отрезку времени (2) и на ени  и в соответствии с вынием ,н1 UQJ- опорное напр жение сумматора 14 ; t.j- посто нна  времени интегратора сумматора 14; и,,- напр жение, определ ющее начальные услови  интегрировани  в сумматоре 14. После подстановки (2) в (3) полум ог-с тгсг сг р Uj УНЛ Сс.л на Ua Uo -с регистраторе 15 осуществл етс  саци  напр жени  и подача его на од пирометра: UBWX СР Синхронизатор 9, тактирушлый синхмпульсами блока 3, выполн ет слещие функции: с приходом соответствующих информанных импульсов замыкает ключи 5 , а также управл ет работой преазовател  10; периодически осуществл ет сброс еревод в режим пам ти интегратоблоков 11 и 14; периодически задает нулевые наьные услови  в интеграторе 12; управл ет работой регистратора 15. Дл  того, чтойл градусна  шкала ометра была линейной, т.е. чтобы олн лось условие Ug, К(Тц - Тц) , К - коэффициент пропорциональности; Тц- текущее значение измер емой цветовой тэлператур ы; Тцб значение цветовой температуры . Соответствующее началу данного температурного диапазона , бходимо выдержать следующие соотени  : -.(-l)i UHJ . втора  посто нна  в Планка-Вина; к-г безразмерный член, определ емый аппаратной функцией пирометра Ч и равный . Выпапнение сумматоров а виде интеторов с блоками задани  начальных овий, а также включение их как сано выше, существенно уменьшает инструментальную погрешность линеари зации выходной шкалы пирометра, что и составл ет технико-экономичес кую эффективность предлагаемого изобретени , Фо1М«гула изобретени  1. Пирометр спектрального отношени  , содержащий модул  тор светового потока, приемник излучени , к выходу которого подключен усилитель, датчик синхроимпульсов, соединенный с синхронизатором , св занным с регистратором и преобразователем логарифма отношени  двух напр жений в интервал времени, входы которого через соответствующие ключи и амплитудные детекторы соединены с выходом усилител , интегратор, схему сравнени  и два сумматора, отличающийс  тем, что, с целью повыше ни  точности линеаризации выходной шкалы, сумматоры выполие1ы с источни ками опорных напр жений, при этом первый сумматор включен между преобразователем логарифма отношени  двух напр жений в интервал времени и интегратором, выход которого под ,ключей к первому входу схемы сравнени  , второй вход которой соединен с источником опорного напр жени  первого сумматора, второй сумматор включен между схемой сравнени  и регистраторсм , а интегратор и сумматоры св заны с. синхронизатором. 2. Пирометр по п.1, отличаю щ и и с   тем, что сумматоры выполнены в виде интеграторов с блокг1ми задани  начальных условий, подключенными к источникам опорных напр жений . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство №463004, кл. G 01 J 5/60, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке №2400542/18-25, 27.04.77.

и

«WR

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Пирометр спектрального отношения , содержащий модул ятор светового потока, приемник излучения, к выходу jq которого подключен усилитель, датчик синхроимпульсов, соединенный с синхронизатором, связанным с регистратором и преобразователем логарифма отношения двух напряжений в интервал времени, входы которого через соответствующие ключи и амплитудные детекторы соединены с выходом усилителя, интегратор, схему сравнения и два сумматора, отличающийся тем, что, с целью повыше- /0 ния точности линеаризации выходной шкалы, сумматоры выполнены с источни ками опорных напряжений, при этом первый сумматор включен между преобразователем логарифма отношения двух напряжений в интервал времени и интегратором, выход которого под₁ключен к первому входу схемы сравнения , второй вход которой соединен с источником опорного напряжения первого сумматора, второй сумматор включен между схемой сравнения и регистратором, а интегратор и сумматоры связаны с. синхронизаторе*!.
2. 2. Пирометр поп.1, отличающийся тем, что сумматоры выполнены в виде интеграторов с блоками задания начальных условий, подключенными к источникам опорных напряжений .