CS257062B1 - Zařízení pro automatické zjišťování velikosti zorného pole radiačních pyrometrů - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká stanovení velikosti zorného pole všech běžných pyrometrů vybavených vstupní optikou, kde průběh tohoto zorného pole není lineární. Navrhované zařízení je sestaveno ze soustavy konstrukčních a měřicích prvků, zejména z pyrometrů, optické lavice, irisové clony a zesilovače. Na optické lavici na pohyblivém suportu, opatřeném hnacím mechanismem a potenciometriokým snímačem polohy, je současně uložen zkušební tepelný zdroj se zabudovanou stavitelnou clonou opatřenou potenciometrickým snímačem jejího natočení. Jeden výstup pyrometrů je spojen se vstupem zdroje a jeho druhý výstup je připojen přes přizpůsobovací člen na vstup kompenzačního zesilovače, na jehož výstupu je připojen servomotor s převodovým mechanismem napojeným na stavitelnou clonu. Výstupy obou potenciometrických snímačů jsou připojeny na souřadicí zapisovač.

Description

Vynález se týká konstrukce zařízení pro automatické zjištování velikosti zorného pole radiačních pyrometrů v závislosti na vzdálenosti pyrometru od zkušebního tepelného zdroje a řeší způsob plynulého grafického zobrazení této závislosti.

Optický bezdotykový pyrometr měří teplotu zkoumaného objektu pouze z určité Části jeho povrchu, jejíž velikost je závislá na použité optice a na vzdálenosti v jaké je pyrometr od tohoto objektu uložen. Až dosud se velikost této plošky zjišťovala tak, že pyrometr se umisťoval v postupně zvětšujících se vzdálenostech a v každé z nich se pak sadou clon s různými otvory od největší počínaje, zjišťovala velikost výstupního signálu pyrometru. Jakmile se dosáhlo stavu, že clona určitého průměru způsobila již pokles výstupního signálu, byl otvor této clony mírou zorného pole v dané vzdálenosti. Tento způsob byl zdlouhavý a nepřesný.

Tyto nevýhody odstraňuje zařízení pro automatické zjištování velikosti zorného pole radiačních pyrometrů sestávající se ze soustavy konstrukčních a měřicích prvků zejména z pyrometru, optické lavice, irisové clony a zesilovače, podle vynálezu. Podstatou vynálezu je, že na optické lavici je uložen měřicí pyrometr na pohyblivém suportu opatřeném hnacím mechanismem s potenciometrickým snímačem polohy. Na téže optické lavici je současně uložen zkušební tepelný zdroj se zabudovanou stavitelnou clonou opatřenou potenciometrickým snímačem jejího natočení. Jeden výstup pyrometru je spojen se vstupem zdroje a jeho druhý výstup je připojen přes přizpůsobovací člen na vstup kompenzačního zesilovače, na jehož výstup je připojen servomotor s převodovým mechanismem napojeným na stavitelnou clonu. Výstupy obou potenciometrických snímačů jsou připojeny na souřadnicový zapisovač.

Výhodou vynálezu je zmenšení počtu potřebných měřicích operací, jejich značné urychlení a zřetelné zvýšení přesnosti. Na zapisovači vznikne při jednom průchodu pyrometru po délce optické lavice názorný obraz průběhu velikosti zorného pole, z něhož lze v každém bodě, tj. v každé vzdálenosti pyrometru od zářiče zjistit odpovídající zorné pole.

Na obr. 1 je uvedeno schéma měřicího systému, na obr. 2 je znázorněn příklad grafického záznamu vyšetření zorného pole optického pyrometru na zapisovači. Zdroj tepelného záření 2 je uložen na optické lavici 10 spolu s rotační clonou stavitelného průměru 2 ^se zabudovaným snímačem polohy 2' sestávajícím z potenciometrického čidla 28, běžce 21 a napěťového zdroje 22, přičemž vlastní zkoušený pyrometr 4. 3θ umístěn na pohyblivém suportu 11, jehož posuv umožňuje motor 12 prostřednictvím lanka 20 a kladiček 16. Suport 11 je také opatřen dalším snímačem polohy, sestávajícím z potenciometrického snímače 15, běžce 13 a napájecího zdroje 14. Výstupní napětí z pyrometru 4_ spolu s protinapětím ze zdroje působí přes oddělovací člen 7_ na kompenzační zesilovač 8_ opatřený servopohonem 9_ a převodovým mechanismem 17. Soustava měřicího systému je doplněna souřadnicovým zapisovačem 19.

Záření z tepelného zdroje 2r udržovaného na konstantní teplotě, dopadá prostřednictvím stavitelné clony 2 ^na detektor pyrometru £ a vybuzuje na něm napětí jednak úměrné velikosti tohoto záření a jednak nelineární závislosti na vzdálenosti pyrometru od tepelného zdroje 2· Pyrometr je během měření uložen na suportu 11, kterým je možno na optické lavici 22. plynule pohybovat pomocí pohonného systému 11, 12, 22.· Výstupní napětí pyrometru je stále srovnáváno s volitelným konstantním protinapětím z pomocného zdroje 2 ^a rozdíl těchto dvou napětí je přiváděn přes přizpůsobovací člen Ί_ ^na vstup kompenzačního zesilovače 2 působícího jako nulový indikátor.

Zesílený signál zesilovače 2 ovlivňuje chod servomotoru 9, který přes převody 17 pohání rotační stavitelnou clonu IRIS 2 tak, že vzdaluje-li se např. pyrometr od tepelného zdroje, klesá jeho výstupní napětí, čímž se zvětšuje rozdílové napětí, takže zesilovač 2 prostřednict vím servomotoru 9 začne otvírat clonu 2 tak, dlouho, až pyrometr snímající nyní záření z větší plochy zářiče 2 dosáhne opět velikosti daného protinapětí, čímž vzniklý diferenční rozdíl obou napětí zanikne a otáčení clony 2 ^se zastaví. Tímto způsobem se dosáhne toho, že v kterékoli vzdálenosti L pyrometru -od tepelného zdroje se napětí na detektoru udržuje na stejné výši a protože vzniklé natočení irisové clony 3 je neustále sledováno potenciometrickým snímačem plochy 18, jehož údaj je zaznamenáván na jedné ose souřadnicového zapisovače 29, je možné z polohy této clony po přepočtu (ocejchování) zjistit velikost průměru D otevřené clony a tím tedy velikost zorného pole v dané vzdálenosti L. Také poloha pyrometru 2 na optické lavici 10 vůči tepelnému zdroji 2 je plynule sledována jiným snímačem polohy ·

13, 1_4, 15, jehož údaj je přiváděn na druhou osu téhož souřadnicového zapisovače 19, takže záznam zapisovače plynule zobrazuje velikost zorného pole v rozsahu použité optické lavice 10

Popisované řešení umožňuje stanovení velikosti zorného pole všech běžných pyrometrů vybavených vstupní optikou, kde průběh tohoto zorného pole není lineární. Hodí se tedy pro používání u všech výrobců pyrometrů, stejně tak by se měly tímto způsobem ověřovat i všechny stávající pyrometry u použivatelů, nebot prospektové údaje výrobců nejsou vždycky jednoznačné.

Claims (1)

1. Zařízení pro automatické zjištování velikosti zorného pole radiačních pyrometrů sestávající ze soustavy konstrukčních a měřicích prvků zejména z pyrometru, optické lavice, irisové clony a zesilovače, vyznačující se tím, že na optické lavici (10) je uložen měřicí pyrometr (4) na pohyblivém suportu (11) opatřeném hnacím mechanismem (12) a potenciometrickým snímačem polohy (15), přičemž na téže optické lavici (10) je současně uložen zkušební tepelný zdroj (1) se zabudovanou stavitelnou clonou (3), opatřenou potenciometrickým snímačem (5) jejího natočení, zatím co jeden výstup pyrometru (4) je spojen se vstupem zdroje (6) a jeho druhý výstup je připojen přes přizpůsobovací člen (7) na vstup kompenzačního zesilovače (8), na jehož výstup je připojen servomotor (9) s převodovým mechanismem (17) napojeným na stavitelnou clonu (3), přičemž výstupy obou potenciometrických snímačů (5, 15) jsou připojeny na souřadnicový zapisovač (19).