CS244714B1 - Zapojeni poměrového pyrometru - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zapojení poměrového pyrometru k měření poměrové teploty těles, které je tvořeno optickou částí a elektronickou vyhodnocovací částí. Zapojení je utvořeno tak, že pasivní detektory jsou zapojeny vzájemně sériově a připojeny k jednomu pólu stejnosměrného zdroje a že elektronická část je tvořena stejnosměrným rozdílovým invertujícím zesilovačem se dvěma souměrnými vstupy, přičemž první vstup je připojen mezi pasivní detektory záření, druhý vstup je připojen k druhému pólu stejnosměrného zdroje a že pasivní detektor záření, řazený za pasivní detektor záření, který je připojen k stejnosměrnému zdroji je zapojen jako zpětnovazební člen stejnosměrného rozdílového invertujlcího zesilovače.

Description

(54) Zapojeni poměrového pyrometru

Řešení se týká zapojení poměrového pyrometru k měření poměrové teploty těles, které je tvořeno optickou částí a elektronickou vyhodnocovací částí. Zapojení je utvořeno tak, že pasivní detektory jsou zapojeny vzájemně sériově a připojeny k jednomu pólu stejnosměrného zdroje a že elektronická část je tvořena stejnosměrným rozdílovým invertujícím zesilovačem se dvěma souměrnými vstupy, přičemž první vstup je připojen mezi pasivní detektory záření, druhý vstup je připojen k druhému pólu stejnosměrného zdroje a že pasivní detektor záření, řazený za pasivní detektor záření, který je připojen k stejnosměrnému zdroji je zapojen jako zpětnovazební člen stejnosměrného rozdílového invertujlcího zesilovače.

Vynález se týká zapojení poměrového pyrometru k měření poměrové teploty tělesa, který je tvořen optickou částí obsahující dva pasivní detektory záření, které jsou upraveny pro práci v odlišných spektrálních oblastech a elektronickou vyhodnocovací částí.

Poměrovými pyrometry se měří poměrová teplota těles měřením poměrného rozdělení zářivého toku ve spektru teplotního záření tělesa, pro jejich činnost je charakteristické, že neurčují teplotu tělesa z naměřených absolutních hodnot radiometrických veličin, nýbrž z jejich poměrů, a to měřením nejméně ve dvou různých oblastech spektra. Vytvořený poměr je pak mírou poměrové teploty.

Z fyzikálního hlediska je princip činnosti poměrového pyrometru jednoduchý, ale jeho praktické provedeni je obtížné, nebot již při jeho návrhu je nutno splnit několik navzájem protichůdných požadavků.

Jedním z nich je vyřešení jednoduchého, levného a přitom dostatečně citlivého systému ke zpracování signálů z detektorů záření do formy poměrové funkce, z niž je pak odvozen údaj o měřené poměrové teplotě.

Jsou známy systémy založené na principu Hheatstoneova mostu, impulsních elektrických obvodů, na principu generování logaritmické funkce apod. Nevýhodou těchto systémů je jejich značná složitost a z ní plynoucí zvýšená pravděpodobnost poruchy, nutnost náročné teplotní stabilizace elektronických obvodů a v neposlední řadě i vysoká cena zařízení.

Okolem vynálezu je navrhnout takové zapojení poměrového pyrometru, které umožni použiti přístroje se dvěma detektory záření, avšak současně omezí nevýhody přístrojů, které jsou ' používány dosud.

Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je zapojení poměrového pyrometru k měření poměrové teploty těles, který je tvořen optickou částí obsahující dva pasivní detektory záření, které jsou upraveny pro práci v odlišných spektrálních oblastech a elektronickou vyhodnocovací částí.

Podstatou vynálezu je, že pasivní detektory záření jsou zapojeny vzájemně sériově a připojeny k jednomu pólu stejnosměrného zdroje a že elektronická část je tvořena stejnosměrným rozdílovým invertujícim zesilovačem se dvěma souměrnými vstupy, přičemž první vstup je připojen mezi pasivní detektory zářeni, druhý vstup je připojen k druhému pólu stejnosměrného zdroje a že pasivní detektor záření řazený za pasivní detektor záření, který je připojen k stejnosměrnému zdroji, je zapojen jako zpětnovazební člen stejnosměrného rozdílového invertuj ícího zesilovače.

Předmět vynálezu umožňuje jednoduché, rychlé a přesné vytvoření elektrického obrazu poměrové funkce a tím i přesné stanoveni poměrové teploty.

Příkladné provedení poměrového pyrometru, který je zapojen způsobem podle vynálezu, je schematicky znázorněno na připojeném výkrese. Na obrázku je znázorněna dvojice pasivních detektorů 2, _3 záření, kupř. fotoodporů. Fotoodpory jsou upraveny neznázorněným způsobem, např. předřazením rozdílných optických filtrů tak, že jeden z nich, kupř. pasivní detektor 2 reaguje na zelenou oblast viditelného spektra a druhý z nich, kupř. pasivní detektor £ na červenou oblast viditelného spektra.

Stejnosměrný rozdílový invertující zesilovač je tvořen invertujícim operačním zesilovačem £ s prvním vstupem LO, druhým vstupem 11 a výstupem 12. Obvody pro napájení invertujícího operačního zesilovače £ nejsou na obrázku znázorněny. Dále je na obrázku znázorněn stejnosměrný zdroj 5, k jehož prvnímu pólu 50 je připojen první pasivní detektor 2 a k němu pak sériově druhý pasivní detektor ji, který je zbývajícím koncem připojen k výstupu 12 invertujícího operačního zesilovače _!· První vstup 10 invertujícího operačního zesilovače 1. je při3 pojen mezi pasivní detektory 2, 2· Druhý pól 51 stejnosměrného zdroje J5 je připojen ke druhému vstupu 11 invertujícího operačního zesilovače K Mezi výstup 12 invertujicího operačního zesilovače 2 a druhý pól 51 stejnosměrného zdroje 5 je připojen voltmetr 4. Pasivní detektory 2, 2 jsou fotoodpory.

Funkce poměrového pyrometru podle obrázku je následující:

Spektrálně odlišné zářivé toky od neznázorněného měřeného tělesa dopadají na detektory 2, 3 záření, které vlivem jejich rozdílné úpravy nabývají rozdílného odporu. Na první vstup 10 invertujícího operačního zesilovače JL je tak přivedeno napětí, které je závislé jednak na napětí stejnosměrného zdroje 5, jednak na již uvedeném okamžitém stavu odporů detektorů 2, 3 zářeni. Toto napětí je zpracováno invertujícím operačním zesilovačem 1 a po zpracování indikováno voltmetrem 4^. Uvedené zesílení je v podstatné míře závislé na okamžité hodnotě odporu druhého detektoru 2 záření. Odaj voltmetru £ je pak elektrickým obrazem zjištované poměrové teploty.

Uvedený příklad zapojení může být obměněn s použitím ekvivalentů bez vlivu na účinek.

Tak kupř. může být použit invertující zesilovač realizovaný z diskrétních součástí apod.

Vynález lze s výhodou využít při návrhu, konstrukci a výrobě poměrových pyrometrů, určených k měření poměrových teplot při zpracování suroviny v cementářských a vápenických rotačních pecích, v průmyslu hutním, sklářském apod. a všude tám, kde údaje intenzitních pyrometrů o měřených teplotách těles jsou ovlivňovány rušivými fyzikálními vlivy, jako jsou např. snížené emisní vlastnosti měřených těles, absorpce a rozptyl měřeného záření těles v mezilehlém prostředí v prostoru zorného pole pyrometru apod.

Claims (1)

1. PftEDMET VYNÁLEZU

   Zapojení poměrového pyrometru k měření poměrové teploty těles, který je tvořen optickou části obsahující dva pasivní detektory záření, které jsou upraveny pro práci v odlišných spektrálních oblastech a elektronickou vyhodnocovací částí, vyznačující se tím. Že pasivní detektory (2, 3) záření jsou zapojeny vzájemně sériově a připojeny k jednomu pólu (50) stejnosměrného zdroje (5) a že elektronická část je tvořena stejnosměrným rozdílovým invertujícím zesilovačem (1) se dvěma souměrnými vstupy (10, 11), přičemž první vstup (10) je připojen mezi pasivní detektory (2, 3) záření, druhý vstup (11) je připojen k druhému pólu (51) stejnosměrného zdroje (5) a že pasivní detektor (3, záření řazený za pasivní detektor (2) zářeni, který je připojen k stejnosměrnému zdroji ,5), je zapojen jako zpětnovazební člen stejnosměrného rozdílového invertujícího zesilovače (1).