FI68911B - FAERGPYROMETER - Google Patents

FAERGPYROMETER Download PDF

Info

Publication number
FI68911B
FI68911B FI772907A FI772907A FI68911B FI 68911 B FI68911 B FI 68911B FI 772907 A FI772907 A FI 772907A FI 772907 A FI772907 A FI 772907A FI 68911 B FI68911 B FI 68911B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
signal
channel
output
optical
radiation
Prior art date
Application number
FI772907A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI772907A (en
FI68911C (en
Inventor
Dmitry Evgenievich Egorov
Vladimir Tikhonovich Negrutsak
Sergei Pavlovich Syrtsov
Original Assignee
Dmitry Evgenievich Egorov
Vladimir Tikhonovich Negrutsak
Sergei Pavlovich Syrtsov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dmitry Evgenievich Egorov, Vladimir Tikhonovich Negrutsak, Sergei Pavlovich Syrtsov filed Critical Dmitry Evgenievich Egorov
Priority to FI772907A priority Critical patent/FI68911C/en
Publication of FI772907A publication Critical patent/FI772907A/en
Publication of FI68911B publication Critical patent/FI68911B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI68911C publication Critical patent/FI68911C/en

Links

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Description

[«Sr^l FBI (11)KUUiILUTUSJULKA,SU ÄÖQ11 l J 'UTLÄGGN,NGSSKR,IFT u o 7 Ί 1 • Jjgg C (45) Fato-: ti -yvJr.natly 11 11 1935 (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 G 01 J 5/60 SUO M I—"FI N LAN D (21) P»tenttlh»kemus — Patentansökrtlng 772907 (22) HakemlspWv» — Antöknlngtdag 03.10.77 (FI) (23) Alkupilv» — Giltlghetsdag 03.10.77 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offentllg 04.04. 79[«Sr ^ l FBI (11) SHOOTING PUBLISH, SU ÄÖQ11 l J 'UTLÄGGN, NGSSKR, IFT uo 7 Ί 1 • Jjgg C (45) Fato-: ti -yvJr.natly 11 11 1935 (51) Kv.lk.4 /lnt.CI.4 G 01 J 5/60 SUO MI— "FI N LAN D (21) P» tenttlh »kemus - Patentansökrtlng 772907 (22) HakemlspWv» - Antöknlngtdag 03.10.77 (FI) (23) Alkupilv »- Giltlghetsdag 03.10.77 (41) Became public - Bllvlt offentllg 04.04.79

Patentti- ja rekisterihallitus NShtSviksipanon j. kuui.julkai.un pvm. _ ,, „ ficNational Board of Patents and Registration NShtSviksipanon j. kuui.julkai.un pvm. _ ,, „fic

Patent-och registerstyrelsen v ' Ansökan utlagd oeh utl.skrlften publlcerad 31.U/.Ö5 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prlorltet (71)(72) Dmi try Evgenievich Egorov, ulitsa Alexandra Nevskogo, 10, kv. 37, Leningrad, Vladimir Tikhonovich Negrutsak, Vasilievsky ostrov, 6 linia 5/5, kv. 4, Leningrad, Sergei Pavlovich Syrtsov, ulitsa Mayakovskogo 59, kv. 11, Pushkin, Leningradskoi oblasti, USSR(SU) (74) Oy Kolster Ab (5*0 Väripyrometri - FSrgpyrometer Tämä keksintö kohdistuu lämpötilaa mittaaviin laitteisiin sekä erityisesti väripyrometreihin.Patent-och registrstyrelsen v 'Ansökan utlagd oeh utl.skrlften publlcerad 31.U / .Ö5 (32) (33) (31) Requested Privilege - Begird prlorltet (71) (72) Dmi try Evgenievich Egorov, ulitsa Alexandra Nevskogo, 10, kv. 37, Leningrad, Vladimir Tikhonovich Negrutsak, Vasilievsky Ostrov, 6 lines 5/5, kv. 4, Leningrad, Sergei Pavlovich Syrtsov, ulitsa Mayakovskogo 59, kv. 11, Pushkin, Leningrad Oblast, USSR (SU) (74) Oy Kolster Ab (5 * 0 Color Pyrometer - FSrgpyrometer This invention relates to devices for measuring temperature and in particular to color pyrometers.

Nykyistä keksintöä voidaan kaikkein edullisimmin käyttää ilman kosketusta tapahtuvassa lämpötilan mittaamisessa optisesti säteilevästä kappaleesta metallin suuren nopeuden kylmä- tai kuu-mavalssausmenetelmissä, kuten myös suuren nopeuden hitsaamisessa.The present invention is most preferably used for non-contact temperature measurement of an optically radiating body in high speed cold or hot rolling processes of metal, as well as in high speed welding.

Alan nykyisellä tasolla tunnetaan jo mittalaite värilämpötilan mittaamiseksi (vertaa esim. brittiläistä patenttia n:o 1 265 417) . Tämä mittalaite määrittelee kuuman ja optisesti säteilevän kappaleen värilämpötilan, se tahtoo sanoa, sen lämpötilan, missä musta kappale on saman värinen kuin havaittu säteilevä kappale mittaamalla säteilevän energian määrän suhteen kahdella erilaisella aaltopituusalueella siitä säteilystä, jonka säteilijä lähettää ja määritellään tämä suhde fotosähköisesti. Täten meneteltäessä asetetaan havaitun säteilevän kappaleen säteilyinten- 2 68911 siteetti siten sopivien vaimenninosien, esim. iirishimmentimen avulla, mikä vaikuttaa näihin kahteen aaltopituusalueeseen oleellisesti tasalaatuisesta, että säteilyenergia toisella aaltopituus-alueista vaimennetusta säteilystä saa tietyn ennakolta määritellyn arvon, säteilyenergian vaimennetun säteilyn toiselta aaltopituus-alueelta määritellessä kyseisen suhteen ja tämän johdosta ollessa mitta havaittavan säteilevän kappaleen värilämpötilasta. Tämä värilämpötilan mittalaite sisältää optisen systeemin, jolla kohdistetaan kapea säde mitattavana olevan kohteen emittoimasta säteilystä, säädettävissä olevan vaimentimen sijoitettuna optisen säteen kulkureitille himmentämässä kyseistä optista sädettä, säteen jakajan, jolla jaetaan paikallisesti se säde, mikä saadaan säädettävästä vaimentimesta kahdeksi osittaissäteeksi, joihin kumpaankin sisältyy toisen kahdesta erilaisesta aaltopituusalueesta säteily siitä säteilymäärästä, joka havaitusta kappaleesta lähtee, kapeakaistaiset värisuotimet, joilla suodatetaan erilaisten aal-topituusalueitten säteily erilleen kummastakin osittaisesta optisesta säteestä. Tunnettu värilämpötilan mittalaite on edelleen varustettu kahdella fotosähköisellä laitteella, joilla ilmaistaan erilaiset aaltopituusalueet siitä säteilystä, mikä säteilysuoti-milla on eroteltu ja aikaansaadaan sähkömerkit, mitkä ovat verrannollisia säteilyn intensiteetteihin kyseisillä aaltopituusalueil-la. Sitä paitsi tämä tunnettu laite sisältää sähkömerkin vaimen-nuskanavan, jolla pienennetään toisen kyseisistä fotosähköisistä laitteista kehittämä sähkömerkki, mikä on verrannollinen säteilyn intensiteettiin toisella kyseisistä aaltopituusalueista muuntaen se ennakolta määriteltyyn arvoon. Tämä kanava sisältää vertaili-jan, millä on pulssimainen vertailulähde ja vahvistin, jolla vertaillaan yllä mainittua sähkömerkkiä tiettyyn vertailupulssiin sekä tähän vertailijaan yhdistetyn servosysteemin, millä on vahvistimen säätämä sähkömoottori säätämässä aseteltavaa vaimenninta. Tämä aikaisemmin tunnettu mittalaite sisältää myös kanavan, millä mitataan toisen valosähköisen laitteen aikaansaama sähkömerkki, tämän merkin ollessa verrannollinen säteilyn intensiteettiin toisella aaltopituusalueella, tämän kanavan myös sisältäessä vahvistimen tämän merkin vahvistamiseksi vastaten mitattavana olevan esineen värilämpötilaa ja yhdistettynä sopivaan ilmaisimeen.A measuring device for measuring color temperature is already known in the current state of the art (cf. e.g. British Patent No. 1,265,417). This measuring device determines the color temperature of a hot and optically radiating body, it means the temperature at which a black body is the same color as a detected radiating body by measuring the amount of radiant energy in two different wavelength ranges of the radiation emitted by the radiator and determining this ratio photovoltaically. Thus, in the process, the irradiance of the detected radiating body is thus determined by means of suitable attenuator portions, e.g. an iris dimmer, which that ratio and, consequently, is a measure of the color temperature of the detectable radiating body. This color temperature measuring device includes an optical system for applying a narrow beam of the radiation emitted by the object to be measured, an adjustable attenuator positioned in the optical beam path to attenuate that optical beam, a beam splitter locally dividing the beam obtained from the two adjustable attenuators into two partial beams, radiation from a different wavelength range from the amount of radiation emitted from the detected body, narrowband color filters for filtering radiation from different wavelength ranges separately from each of the partial optical beams. The known color temperature measuring device is further provided with two photoelectric devices for detecting different wavelength ranges of the radiation separated by the radiation filters and providing electrical signals which are proportional to the radiation intensities in those wavelength ranges. In addition, this known device includes an electrical signal attenuation channel that reduces the electrical signal generated by one of said photovoltaic devices, which is proportional to the intensity of the radiation in one of said wavelength ranges, converting it to a predetermined value. This channel includes a comparator having a pulse-like reference source and an amplifier for comparing the above-mentioned electrical signal to a specific reference pulse, and a servo system connected to this comparator having an amplifier-controlled electric motor for adjusting the adjustable attenuator. This previously known measuring device also includes a channel for measuring the electrical signal produced by the second photoelectric device, this signal being proportional to the radiation intensity in the second wavelength range, this channel also including an amplifier for amplifying this signal according to the color temperature of the object to be measured.

i 3 6891 1 Pääasiallisin haittapuoli tästä värilämpötilan mittalaitteesta on sen hidas vastenopeus, mikä määräytyy määritellyn servo-systeemin suuresta aikaviiveestä ja puolestaan hitausominaisuuksista käyttömoottorissa ja mekaanisessa vaimenninlaitteessa, mikä vaimentaa jakamatonta optista sädettä. Tämä servosysteemin aikaviive aikaansaa satunnaisia merkkejä esiintymään väripyrometrin ulostulossa, kun kyseisestä kohteesta lähtevän säteilyn intensiteetissä tapahtuu nopeita muutoksia ja vastaavasti heti välittömästi tämän kohteen ilmestymisen jälkeen mittalaitteen näkökenttään .i 3 6891 1 The main disadvantage of this color temperature measuring device is its slow response speed, which is determined by the high time delay of the defined servo system and in turn the inertia characteristics in the drive motor and mechanical attenuator, which attenuates the undivided optical beam. This time delay of the servo system causes random signals to appear at the output of the color pyrometer when there are rapid changes in the intensity of the radiation emanating from that object and immediately immediately after the appearance of this object in the field of view of the measuring device.

Sitä paitsi aikaisemmin tunnettu värilämpötilan mittalaite kärsii monimutkaisesta rakenteesta, mikä on peräisin siitä mekaanisesta vaimenninosasta, jota siinä käytetään ja mitä säädetään servosysteemillä, mihin sisältyy sähkömekaanisia osia. Tämä johtaa laitteen huonoon luotettavuuteen.In addition, the previously known color temperature measuring device suffers from a complex structure derived from the mechanical damper part used in it and controlled by a servo system which includes electromechanical parts. This results in poor device reliability.

Sitä paitsi tunnetussa laitteessa on kriitillistä taata niitten säteitten tarkka yhdensuuntaisuus, jotka osuvat vaimenti-meen, jotta aikaansaataisiin identtisyys erilaisten aaltopituus-alueitten säteilyssä vaimentamiselle, mikä on välttämätöntä suuren mittatarkkuuden saavuttamiseksi, kuten myös on tarpeen taata tarkka optisten osien akseleiden yhdensuuntaisuus optisten säteitten kanssa ja oleellisesti tasalaatuinen optisen säteen tiheys sen poikkileikkauksen tasossa.Moreover, in the known device it is critical to guarantee the exact parallelism of the rays which hit the attenuator in order to provide identity for radiation attenuation of different wavelength ranges, which is necessary to achieve high dimensional accuracy, as well as to ensure exact parallelism of the axes of the optical parts. uniform optical beam density in its cross-sectional plane.

Tämän keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on aikaansaada suuren nopeuden vaste väripyrometriin, jolla mitataan lämmitettyjen säteilevien kappaleiden värilämpötilaa ainakin kahdella eri aaltopituusalueella tämän esineen säteilystä, missä säteilevään energiaan verrannollisia sähkömerkkejä kummallekin aaltopituusalueella säädetään, jotta aikaansaataisiin säteilyenergian suhde eri aaltopituusalueilla, ja toinen aaltopituusalueista vaimennetaan ennakolta määriteltyyn arvoon.The main object of the present invention is to provide a high velocity response to a color pyrometer measuring the color temperature of heated radiating bodies in at least two different wavelength ranges of radiation from this object.

Tämä ensisijainen tarkoitus toteutetaan aikaansaamalla vä-ripyrometri, mihin sisältyy optinen laite, jolla kohdistetaan kapea optinen säteilysäde sen kappaleen lähettämästä säteilystä, minkä lämpötilaa tulee nyt mitata, säteen jakaja varustettuna vä-risuotimilla, mitä sitten käytetään jakamaan tilassa se säteily- 6S911 säde, mikä saadaan optisesta laitteesta osittaiseksi säteeksi ja suodattamaan pois säteilyt, joilla on erilaiset aaltopituusalueet kyseisistä osittaisista optisista säteistä, valosähköiset laitteet, joilla havaitaan erotellut säteilymäärät, joilla on keskenään erilaiset aaltopituusalueet ja aikaansaadaan sähkömerkit, mitkä ovat verrannollisia säteilyn intensiteettiin kyseisillä aaltopituus-alueilla, sähkömerkin vaimennuskanava, jolla vaimennetaan tietty toinen sähkömerkki ennakolta määriteltyyn arvoon, tämän sähkömerkin muodostuessa toisessa valosähköisistä laitteista ja ollessa verrannollinen säteilyn intensiteettiin toisella kyseisistä aal-topituusalueista, tämän kanavan sisältäessä vahvistimen, millä vahvistetaan sähkömerkkiä sekä vertailijan, mihin sisältyy vertailu-pulssien syöttölähde,niin että verrataan kyseistä sähkömerkkiä vertailupulssiin, minkä lisäksi on vähintäin yksi kanava, millä mitataan sähkömerkki, jonka toinen valosähköinen laite aikaansaa ja mikä on verrannollinen säteilyn intensiteettiin toisella näistä aaltopituusalueista, tämän sisältäessä vahvistimen, jolla vahvistetaan tätä sähkömerkkiä ja missä tämän keksinnön mukaisesti kumpikin kanavista on varustettu yhteensovitusosilla, joilla sovitetaan tämän yhteensovittavan osan sisääntuloon kytkettyjen valosähköisten laitteitten sähköiset parametrit säädettävän jakajalait-teen sähköisiin ominaisuuksin, mikä jakaja muodostuu vastuksesta ja säädettävästä vastustyyppisestä osasta, sisääntulon tähän säädettävään jakajaosaan ollessa yhdistetty yhteensovitusosan ulostuloon, kun taas siitä ulostulo on yhdistetty vahvistimen sisääntuloon, mistä viiveosa on kytketty mukaan vaimennuskanavaan, kun taas mittakanava on varustettu elektronisella kytkimellä, ulostulon vaimenninkanavan vahvistimesta tullessa muunnetuksi sen vertailijan sisääntuloksi, mistä ulostulo on yhdistetty säädettyjen vastustyyppisten osien sisääntuloihin säädettävistä jakajista kummallakin kanavalla sekä viiveosan välityksellä elektronisen kytkimen sisääntuloon, mistä ulostulo on yhdistetty yhteensovittavien osien ulostuloon mittakanavalla.This primary purpose is accomplished by providing a color pyrometer that includes an optical device that aligns a narrow optical radiation beam from the radiation emitted by the body whose temperature is now to be measured, a beam splitter equipped with color filters, which is then used to divide the beam. from an optical device to a partial beam and to filter out radiation having different wavelength ranges from those partial optical beams; a certain second electrical signal to a predetermined value, this electrical signal being formed in one of the photoelectric devices and being proportional to the intensity of the radiation in the other of the waveguide ranges in question, this channel including an amplifier for amplifying the electrical signal and a comparator including a reference pulse input source for comparing said electrical signal to the reference pulse, and having at least one channel for measuring an electrical signal generated by another photoelectric device proportional to the radiation intensity at the other wavelength range; this comprising an amplifier for amplifying this electrical signal and wherein according to the present invention each of the channels is provided with matching parts for matching the electrical parameters of the photoelectric devices connected to the input of this matching part with the electrical characteristics of the adjustable distributor, the distributor consisting of a resistor and an adjustable resistor being connected to the output of the matching part, while the output is connected to the input of the amplifier, from which the delay part is connected to the attenuation channel, k and the measuring channel is provided with an electronic switch, the output of the attenuator channel amplifier being converted to the input of its comparator, the output of which is connected to the inputs of the adjustable resistor type parts of the adjustable dividers on each channel and

Tällainen ehdotetun väripyrometrin järjestely takaa voimakkaan pienentymisen ulostulomerkin ylitysmäärässä pyrometrilla vasteena nopeaan muutokseen havaitun kappaleen lähettämän säteilyn 5 68911 intensiteetissä sinä hetkenä, mikä välittömästi seuraa esineen ilmestymistä pyrometrin näkökenttään, kun kehitetään askelmainen si-sääntulomerkki tähän laitteeseen. Tämä pienentyminen toteutetaan elektronisen kytkimen mukaanasettamisen ansiosta pyrometrin piiriin, ja tämä kytkin ohittaa mittakanavan aluksi vallitsevana ajanhetkenä sellaiseksi ajaksi, jonka viivelaite määrää, täten oleellisesti pienentäen sitä aikaa, mikä tarvitaan ulostulon sähkömer-kin keskimääräisen arvon asettamiseksi ja tämän pyrometrin vaste-nopeuden lisäämiseksi.Such an arrangement of the proposed color pyrometer ensures a sharp reduction in the amount of crossing of the output mark by the pyrometer in response to a rapid change in the intensity of the radiation emitted by the detected object at the moment immediately following the appearance of the object in the pyrometer's field of view. This reduction is realized by the inclusion of an electronic switch in the pyrometer circuit, and this switch initially bypasses the measuring channel for the time determined by the delay device, thus substantially reducing the time required to set the average output signal and increase the response speed of this pyrometer.

On edullista, että säädettävät vastustyyppiset osat sekä vaimennusta ja mittakanavaa varten valmistetaan yhdeksi ainoaksi integroiduksi piiriksi, kunkin säädetyn vastustyyppisen osan sisältäessä transistorin, mistä sen säätöelektrodi on yhdistetty vertailijan ulostuloon, eräs sen ulostuloelektrodeista on yhdistetty vastaavan säädettävän jakajalaitteen vastukseen, kun taas toinen ulostulon elektrodi on yhdistetty muuttuvien jakajalaittei-den yhteiseen pisteeseen.It is preferred that the adjustable resistance-type parts for both attenuation and the measuring channel be made as a single integrated circuit, each adjusted resistance-type part including a transistor from which its control electrode is connected to the comparator output, one of its output electrodes connected to the resistor of the corresponding adjustable distributor to the common point of the variable distribution devices.

Säädettävät vastustyyppiset osat, mitkä on aikaansaatu yhdeksi ainoaksi integroiduksi piiriksi, aikaansaavat suuren yhtäläisyyden toisiinsa verrattuna, mikä takaa korkean mittatarkkuuden ehdotetulle väripyrometrille.The adjustable resistance-type parts, which are provided as a single integrated circuit, provide a high degree of similarity to each other, which guarantees a high dimensional accuracy for the proposed color pyrometer.

Keksintöä tullaan nyt kuvaamaan yksityiskohtaisemmin esimerkkitapauksien avulla viitaten oheisiin piirustuksiin.The invention will now be described in more detail by means of exemplary cases with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 1 on lohkokaavio väripyrometristä tämän keksinnön mukaan .Figure 1 is a block diagram of a color pyrometer in accordance with the present invention.

Kuvio 2 on sähköpiiri säädetystä vastustyyppisestä osasta tämän keksinnön mukaan.Figure 2 is an electrical circuit of a controlled resistor type according to the present invention.

Väripyrometri sisältää optisen systeemin ja sähköpiirin. Optinen systeemi sisältää linssin 1 (kuvio 1) muodossa olevan optisen laitteen, jolla kohdistetaan kapeaksi optiseksi säteeksi 2 mitattavana olevan kappaleen (mitä ei ole esitetty) lähettämä säteily. Modulaattori 3 optisen säteen 3 moduloimiseksi on itse asiassa sähkömekaaninen generaattori ja se on varustettu osalla, mikä suorittaa mekaanisia värähtelyjä, tämän osan ollessa sijoitettu optisen säteen 2 kulkureitille linssin 1 ja säteenjakajan 5 väliin, mihin viimemainittuun liittyy kapeakaistaiset värisuoti- 6 6891 1 met (joita ei ole esitetty). Säteenjakajaa 5 käytetään jakamaan määrätyssä tilassa optinen säde 2 erillisiksi säteiksi, kunkin näistä sisältäessä havaitun kappaleen säteilyn aaltopituusalueet, mitkä alueet poikkeavat toinen toisistaan. Tämä väripyrometri sallii yhteisen optisen säteen 2 jakamisen useiksi erillisiksi optisiksi säteiksi, näiden lukumäärän määräytyessä yksinomaisesti käytännön tarkoituksista. Yksinkertaisemman selittämisen kannalta kuviossa esitetty säteen jakaja 5 jakaa optisen säteen 2 kolmeksi erilliseksi säteeksi 6, 7 ja 8, mitkä osuvat fotosähköisiin laitteisiin, nimenomaan puolijohdetyyppisille fotodiodeille vastaavasti 9, 10 ja 11.The color pyrometer includes an optical system and an electrical circuit. The optical system includes an optical device in the form of a lens 1 (Fig. 1) for directing the radiation emitted by the object to be measured (not shown) into a narrow optical beam 2. The modulator 3 for modulating the optical beam 3 is in fact an electromechanical generator and is provided with a part which performs mechanical vibrations, this part being located in the path of the optical beam 2 between the lens 1 and the beam splitter 5, the latter being associated with narrowband color filters. not shown). The beam splitter 5 is used to divide the optical beam 2 into separate beams in a given state, each of these containing the wavelength regions of the radiation of the detected body, which regions differ from each other. This color pyrometer allows the common optical beam 2 to be divided into several separate optical beams, the number of which is determined solely for practical purposes. For the sake of simpler explanation, the beam splitter 5 shown in the figure divides the optical beam 2 into three separate beams 6, 7 and 8, which hit the photovoltaic devices, namely the semiconductor type photodiodes 9, 10 and 11, respectively.

Sähköpiiri väripyrometriä varten sisältää mittakanavat 12 ja 13, joilla mitataan fotodiodien 9 ja vastaavasti 10 kehittämät sähkömerkit sekä sähkömerkin vaimennuskanavan 14, millä vaimennetaan fotodiodin 11 kehittämä sähkömerkki tiettyyn ennakolta määriteltyyn arvoon. Mittakanavat 12 ja 13 ja näiden osat muodostavat laitteet ovat keskenään täysin samanlaisia ja toimivat täysin analogisesti toinen toisiinsa, tämän johdosta käytetään samoja viitenumerolta samoille komponenteille, niin että ainoastaan mittakana-vaa 13 tullaan alempana kuvaamaan. Tulisi kuitenkin muistaa, että mittakanavat 12 ja 13 aikaansaavat ne erilaiset sähköiset merkit, mitkä ovat verrannollisia erotukseen aaltopituusalueilla havaitun kappaleen säteilyssä.The electrical circuit for the color pyrometer includes measuring channels 12 and 13 for measuring the electrical signals generated by the photodiodes 9 and 10, respectively, and an electrical signal attenuation channel 14 for attenuating the electrical signal generated by the photodiode 11 to a predetermined value. The measuring channels 12 and 13 and the devices forming their parts are completely similar to each other and operate completely analogously to each other, as a result the same reference numerals are used for the same components, so that only the measuring channel 13 will be described below. However, it should be remembered that the measuring channels 12 and 13 provide those different electrical signals which are proportional to the difference in the radiation of the body detected in the wavelength ranges.

Mittakanava 13 sisältää yhteensovittavat osat 15, jotka sovittavat tämän yhteensovittavan osan 15 sisääntuloon yhdistetyn fotodiodin 10 ulostulon dynaamiset sähköiset parametrit muuttuvan jakajalaitteen sähköisiin ominaisuuksiin, mikä jakaja muodostuu muuttumattomasta vastuksesta 16 ja säädettävästä vastustyyppises-tä osasta 17, millä on säätösisääntulo, ja mistä sisääntulo on yhdistetty yhteensovittavan osan 15 ulostuloon.The measuring channel 13 includes matching parts 15 which match the dynamic electrical parameters of the output of the photodiode 10 connected to the input of this matching part 15 to the electrical characteristics of the variable divider, which divider consists of a constant resistor 16 and an adjustable resistor type part 17 having a control input, and to the output of section 15.

Säädettävän jakajan ulostulo on yhdistetty vahvistin-demo-dulaattorin 18 sisääntuloon, mistä ulostulo on kytketty normali-soijan 19 sisääntuloon. Kyseisen normalisoijän ulostulo on yhdistetty pyrometrin ulostulon kytkinnapoihin 20 ja 21 ja on mikä tahansa sopiva ilmaisin (mitä ei ole esitetty) yhdistetty näihin. Mittakanava 13 sisältää edelleen elektronisen kytkimen 22, mistä ulostulo on yhdistetty yhteensovittavien osien 15 ulostuloon.The output of the adjustable divider is connected to the input of the amplifier-demodulator 18, from which the output is connected to the input of the normal soy 19. The output of said normalizer is connected to the output terminals 20 and 21 of the pyrometer and any suitable detector (not shown) is connected to these. The measuring channel 13 further comprises an electronic switch 22, the output of which is connected to the output of the matching parts 15.

7 63911 Sähköisen merkin vaimennuskanava 14 vaimentaen fotodiodin 11 kehittämää sähkömerkkiä tiettyyn ennakolta määriteltyyn arvoon sisältää yhteensovittavat osat 23, joilla fotodiodin 11 ulostulon dynaamiset sähköiset parametrit sovitetaan säädettävän jakajan sähköisiin ominaisarvoihin, minkä jakajan sisääntulo on yhdistetty yh-teensovittavan osan 23 ulostuloon, tämän säädettävän jakajan muodostuessa vastuksesta 24 ja säädetystä vastustyyppisestä osasta 25, mihin liittyy säätävä sisääntulo. Ulostulo säädettävästä ja-kajalaitteesta on yhdistetty vahvistin-demodulaattorin 26 sisääntuloon, mistä ulostulo on yhdistetty vertailijan 27 erääseen sisääntuloista. Vertailijan 27 toiseen sisääntuloon on yhdistetty vertailun pulssin syöttölähde 28. Ulostulo vertailijasta 27 on kytketty viivelaitteen 29 sisääntuloon, mikä viivelaite muodostuu integroivasta piiristä 30 ja tämän kanssa sarjaan kytketystä kynnysar-volaitteesta 31. Ulostulo viivelaitteesta 29 on yhdistetty elektronisen kytkimen 22 sisääntuloon, mistä ulostulo on yhdistetty yhteen-sovittavan osan 15 ulostuloon mittakanavalla 13. Vertailijan 27 ulostulo on yhdistetty myös sovittavien vastuksien 32 ja 33 kautta säätäviin sisääntuloihin säädettävistä vastustyyppisistä osista 17 ja 25 säädettävässä jakajalaitteessa mittakanavilla 12 ja 13 sekä vastaavasti vaimennuskanavalla 14.The attenuation channel 14 of the electronic signal, attenuating the electrical signal generated by the photodiode 11 to a predetermined value, includes matching portions 23 for matching the dynamic electrical parameters of the output of the photodiode 11 to the electrical characteristics of the adjustable divider. 24 and an adjusted resistor type portion 25 with an adjustable input. The output of the adjustable and echo sounder is connected to the input of an amplifier demodulator 26, from which the output is connected to one of the inputs of the comparator 27. A second pulse input source 28 is connected to the second input of the comparator 27. The output of the comparator 27 is connected to the input of a delay device 29, which consists of an integrating circuit 30 and a threshold device 31 connected in series therewith. The output of the delay device 29 is connected to the input of an electronic switch 22. to the output of the matching part 15 via the measuring channel 13. The output of the comparator 27 is also connected via adjustable resistors 32 and 33 to the adjustable inputs of the adjustable resistance parts 17 and 25 in the adjustable distributor device via the measuring channels 12 and 13 and the damping channel 14, respectively.

Ehdotettu väripyrometri toimii seuraavaan tapaan.The proposed color pyrometer works as follows.

Tietyn kappaleen lähettämä säteily, minkä kappaleen lämpötilat tulee mitata (mitä kappaletta ei ole esitetty) kollimoidaan linssillä 1 kapeaksi supistuvaksi optiseksi säteeksi 2, mitä moduloidaan värähtelevällä osalla 4 optisella modulaattorilla 3, mikä toimii taajuusalueella väliltä 100-1 000 Hz ja se jaetaan sitten tilan suhteen ja spektriltään säteen jakajan 5 avulla erillisiksi optisiksi säteiksi 6, 7 ja 8, niin että havaitun kappaleen säteilystä erään aaltopituusalueen sisältävä optinen säde 8 osuu foto-diodille 11, erään toisen aaltopituusalueen tämän kappaleen säteilystä sisältävä optinen säde 7 osuu fotodiodille 10, kun taas säde 6 sisältää vielä yhden toisen aaltopituusalueen tämän kappaleen säteilystä ja osuu fotodiodille 9. Fotodiodit 9, 10 ja 11 kehittävät vaihtovirtamerkkejä, joiden taajuus on yhtä suuri kuin optisen modulaattorin 3 toimintataajuus, fotodiodien 9, 10 ja 11 ke- 8 63911 hittämien merkkien amplitudien ollessa verrannollisia niiden säteilymäärien intensiteetteihin, jotka eri aaltopituusalueilla ovat läsnä erillisissä optisissa säteissä 6, 7 ja vastaavasti 8. Yhteisen optisen säteen 2 modulointia käytetään pienentämään oleellisesti fotodiodien 9, 10 ja 11 pimeävirran vaikutusta verrannolli-suustekijään ja riippuvaisuuden stabiilisuuteen optisen säteen intensiteetin ja niiden sähköisten merkkien amplitudien välillä, mitkä merkit nämä fotodiodit kehittävät.The radiation emitted by a given body, which body temperatures are to be measured (which body is not shown) is collimated by a lens 1 into a narrow contractable optical beam 2, which is modulated by an oscillating part 4 by an optical modulator 3 operating in the frequency range 100-1000 Hz and then divided by space and by a beam splitter 5 into separate optical beams 6, 7 and 8, so that the optical beam 8 containing one wavelength range of the detected body hits the photodiode 11, the optical beam 7 containing the radiation of this body of another wavelength range hits the photodiode 10, while the beam 6 includes yet another wavelength range from the radiation of this body and impinges on the photodiode 9. The photodiodes 9, 10 and 11 generate alternating current signals having a frequency equal to the operating frequency of the optical modulator 3, the amplitudes of the signals emitted by the photodiodes 9, 10 and 11 being proportional to their radiation intensity in different wavelength ranges present in separate optical beams 6, 7 and 8, respectively. Modulation of a common optical beam 2 is used to substantially reduce the effect of dark current of photodiodes 9, 10 and 11 on the proportionality factor and dependence stability between optical beam intensities and their electrical signal amplitudes. signs these photodiodes are developing.

Fotodiodilla 10 kehitetyt vaihtovirtamerkit tuodaan mitta-kanavalle 13 pyrometrissä ja syötetään yhteensovittavan osan 15 sisääntuloon tällä kanavalla. Nämä merkit eivät kuitenkaan pääse pitemmälle, koska sen jälkeen, kun pyrometri on kytketty päälle ja jonkin aikaa tämän jälkeen, kun esine joutuu pyrometrin näkökenttään, on yhteensovittavan osan 15 ulostuloon yhdistetty elektroninen kytkin 22 avattuna, täten ohittaen kyseisen yhteensovittavan osan ulostulon eikä salliessa näiden merkkien pääsyä yhteensovittavan osan 15 ulostulosta muihin mittakanavan 13 osiin.The AC signals generated by the photodiode 10 are applied to the measuring channel 13 in the pyrometer and fed to the input of the matching part 15 on this channel. However, these signals do not go any further, because after the pyrometer is switched on and for some time after the object is in the field of view of the pyrometer, the electronic switch 22 connected to the output of the matching part 15 is open, thus bypassing the output of that matching part and not allowing these signals to enter. from the output of the matching part 15 to the other parts of the measuring channel 13.

Fotodiodilla 11 kehitetyt vaihtovirtamerkit tuodaan sähkö-merkin vaimennuskanavaan 14, mikä vaimentaa kyseisiä sähkömerkkejä ennakolta määrättyyn arvoon ja ne syötetään sitten yhteensovittavan osan 23 sisääntuloon tällä kanavalla. Ulostulon merkit yhteen-sovittavista osista 23 tuodaan muutettavan jakajalaitteen sisääntuloon, mikä muodostuu muuttumattomasta vastuksesta 24 ja säädettävästä vastustyyppisestä osasta 25, tämän säädettävän jakajan toimiessa samoin kuin mittakanavan 13 säädettävä jakaja ja vaimentaessa sähkömerkkejä, jotka ovat verrannollisia esineen säteilyn intensiteettiin kyseisellä aaltopituusalueella. Vaihtovirtamerkit jaettuna säädettävällä jakajalaitteella syötetään vahvistin-demo-dulaattorin 26 sisääntuloon, joka demoduloi ja muuntaa moduloidut vaihtovirtamerkit tasavirtamerkeiksi. Tasavirtamerkki vahvistin-demodulaattorin 26 ulostulosta tuodaan erääseen vertailijan 27 sisääntuloista ja sen suuruutta verrataan siihen vertailupulssiin, mikä syötetään vertailijan 27 toiseen sisääntuloon vertailupuls-sien syöttölähteestä 28. Mikäli demoduloidun tasavirtamerkin amplitudi syötettynä toiseen vertailijan 27 sisääntuloista on suurempi kuin mitä on sen vertailumerkin amplitudi, mikä syötetään sen toi- 9 63911 seen sisääntuloon, kehitetään ulostulon virhemerkki tämän vertaillaan ulostuloon ja tämä virhemerkki syötetään samanaikaisesti sekä viivelaitteeseen 29 että muutettaviin jakajaosiin kaikilla kanavilla.The AC signals generated by the photodiode 11 are applied to the attenuation channel 14 of the electrical signal, which attenuates said electrical signals to a predetermined value, and is then fed to the input of the matching portion 23 on this channel. The output signals from the mating parts 23 are applied to the input of a variable divider consisting of a constant resistor 24 and an adjustable resistor type 25, this adjustable divider acting in the same way as the adjustable divider of the measuring channel 13 and attenuating electrical signals proportional to the radiation intensity of the object. The AC signals divided by an adjustable divider are applied to the input of an amplifier demo demulator 26, which demodulates and converts the modulated AC signals into DC signals. The DC signal from the output of the amplifier demodulator 26 is applied to one of the inputs of the comparator 27 and its magnitude is compared to the reference pulse applied to the second input of the comparator 27 from the reference pulse input source 28. If the amplitude of the demodulated DC signal is applied to one of the comparator 27 inputs to its second input, an output error signal is generated, this is compared to the output, and this error signal is applied simultaneously to both the delay device 29 and the variable divider parts on all channels.

Vertailijan 27 aikaansaama ulostulon merkki, mikä on syötetty muutettaviin jakajiin, tuodaan yhteensovittavien vastuksien 32 ja 33 kautta vastustyyppisten osien 17 ja vastaavasti 25 sisääntuloihin, mikä täten muuttaa kaikkien säädettävien jakajalait-teiden läpäisytekijää samanaikaisesti analogisella tavalla, kunnes vahvistin-demodulaattorin 26 ulostulomerkki tulee yhtä suureksi kuin mitä on vertailupulssien syöttölähteen 28 ulostulomerkki. Tässä tapauksessa pienentyvät näitten jakajaosien sisääntuloihin yh-teensovittavista osista 15 ja 23 syötetyt merkit näitten jakaja-osien ulostuloissa keskenään täsmälleen yhtä suuret määrät.The output signal provided by the comparator 27, which is fed to the variable dividers, is applied through the matching resistors 32 and 33 to the inputs of the resistor-type parts 17 and 25, respectively, thus changing the transmittance of all adjustable dividers simultaneously until the amplifier-demodulator 26 what is the output signal of the reference pulse input source 28. In this case, the characters input to the inputs of these divider parts from the matching parts 15 and 23 at the outputs of these divider parts decrease by exactly equal amounts.

Ulostulon merkki vertailijasta 27 syötettynä viiveosiin 29 viedään viiveosan integrointipiirin 30 sisääntuloon. Viiveosa 29 takaa merkin viiveen sen aikamäärän verran, mikä määräytyy integ-rointipiirin 30 parametreistä, nimittäin tietyllä integrointiva-kiolla ja vastaten vaimennuskanavan 19 ohimenevän aikaviiveen määrää. Merkki viivytetään estämään satunnaisen merkin kehittyminen mittakanavan 13 ulostuloon, mikä määräytyy äärellisestä vasteajas-ta vaimennuskanavalla 14. Kun merkki saavuttaa vakinaisen tilanteensa, kehittyy jännitteen erotus kynnysarvopiirin 31 ulostuloon ja se syötetään elektronisen kytkimen 22 sisääntuloon, minkä se täten sulkee.The output signal from the comparator 27 fed to the delay sections 29 is applied to the input of the delay section integration circuit 30. The delay section 29 guarantees the signal delay by the amount of time determined by the parameters of the integration circuit 30, namely with a certain integration constant and corresponding to the amount of the transient time delay of the attenuation channel 19. The signal is delayed to prevent the development of a random signal at the output of the measuring channel 13, which is determined by the finite response time on the attenuation channel 14. When the signal reaches its steady state, a voltage difference develops at the output of the threshold circuit 31 and is applied to the electronic switch 22.

Elektroninen kytkin 22 on sammutettuna, se ei tällöin enää ohita yhteensovittavan osan 15 ulostuloa mittakanavalta 13, minkä johdosta fotodiodilla 10 kehitetyt vaihtovirtamerkit pääsevät yhteensovittavan osan 15 ulostulosta sen muutettavan jakajaosan sisääntuloon, mikä muodostuu muuttumattomasta vastuksesta 16 ja säädettävästä vastustyyppisestä osasta 17. Vaihtovirtamerkit jaettuna muutettavalla jakajaosalla syötetään tämän jakajalaitteen ulostulosta vahvistin-demodulaattorin 18 sisääntuloon, viimemainitun muuntaessa nämä moduloidut merkit tasavirtamerkeiksi ja syöttäessä ne edelleen normalisoijan 19 sisääntuloon. Ulostulon merkit normalisoijasta 19 syötetään sitten tämän pyrometrin ulostu- 10 6S911When the electronic switch 22 is switched off, it no longer bypasses the output of the matching part 15 from the measuring channel 13, as a result of which the alternating current signals generated by the photodiode 10 reach the input of the variable partition 15 from the output of this splitter to the input of the amplifier demodulator 18, the latter converting these modulated signals into DC signals and further feeding them to the input of the normalizer 19. The output signals from the normalizer 19 are then fed to the output of this pyrometer

Ion kytkinnapoihin 20 ja 21. Normalisoija 19 muuntaa sisääntuloonsa syötetyt tasavirtamerkit, mitkä tuovat tietoa havaitun kappaleen säteilyn värilämpötilasta vastaavalla aaltopituusalueella sellaiseen muotoon, mikä soveltuu kyseisen lämpötilan tämän jälkeen tapahtuvaan indikointiin näyttölaitteella, mikä on voitu yhdistää ulostulon kytkinnapoihin 20 ja 21 tässä väripyrometrissä.Ion to the terminals 20 and 21. The normalizer 19 converts the DC signals applied to its inputs, which provide information about the color temperature of the detected object radiation in the corresponding wavelength range to a form suitable for subsequent indication of that temperature by a display device which can be connected to the output switches.

Siinä tapauksessa, että säteilyn intensiteetti laskee kappaleen värilämpötilaa mitattaessa aiheutuen esim. äkillisestä kappaleen ja laitteen välillä olevan väliainetilan absorptiokyvyn kasvusta tai kun esine joutuu pois pyrometrin näkökentästä, jolloin vah-vistin-demodulaattorin 26 ulostulon merkin suuruus vaimennuskana-valta 14 tulee pienemmäksi kuin mitä on vertailupulssin suuruus, kehitetään vertailijan 27 ulostuloon merkki tämän merkin napaisuuden ollessa päinvastainen sille ulostulon merkin napaisuudelle, mikä kehitetään normaalien olosuhteiden aikana. Kun tämä tapahtuu, aikaansaadaan estävä merkki kynnysarvolaitteen 31 ulostuloon vii-veosassa 29, mikä täten avaa elektronisen kytkimen 22 ja ohittaa yhteensovittavan osan 15 ulostulon mittakanavalta 13 ja estää havaitun kappaleen värilämpötilasta satunnaista tietoa kuljettavien merkkien pääsyn tämän väripyrometrin ulostulon kytkinnapoihin 20 ja 21 .In the event that the radiation intensity decreases when measuring the color temperature of the body due to e.g. a sudden increase in the absorption capacity of the medium between the body and the device or when the object falls out of the pyrometer, the output signal of the amplifier demodulator 26 is less than the attenuation channel 14 magnitude, a signal is generated at the output of the comparator 27, the polarity of this signal being opposite to the polarity of the output signal, which is generated under normal conditions. When this occurs, an inhibitory signal is provided at the output of the threshold device 31 in the delay section 29, thus opening the electronic switch 22 and bypassing the matching portion 15 output from the measuring channel 13 and preventing characters from carrying the color 20 of the detected object from entering the output switch 21 of this color pyrometer.

Yleisessä tapauksessa säädön vasteominaisuuksien säädetyille vastustyyppisille osille 17 ja 25, joita muutettavissa jako-laitteissa mittakanavilla 12 ja 13 sekä vaimennuskanavalla 14 käytetään nyt kyseessä olevassa väripyrometrissä, täytyy olla oleellisesti identtisiä keskenään. Tämä voidaan toteuttaa käyttämällä esim. tarkkuustyyppisiä lineaarisia potentiometrejä tai impedans-sisovittamalla kuormituslaatikoita, jotka on varustettu soveliaalla käyttöosalla.In the general case, the response characteristics of the control for the adjusted resistance-type parts 17 and 25 used in the variable distribution devices by the measuring channels 12 and 13 and the damping channel 14 in the color pyrometer in question must be substantially identical to each other. This can be done, for example, by using precision-type linear potentiometers or by impedance matching load boxes equipped with a suitable drive part.

Tällaisten potentiometrien ja impedanssia sovittavien kuor-mituslaatikoiden haittapuolina kuitenkin on hinta ja monimutkaisuus, ne eivät myöskään pysty aikaansaamaan toiminnan luotettavuutta ja haluttua vasteen nopeutta tälle laitteelle. Tämän johdosta on ehdotetussa pyrometrissä säädetyt vastustyyppiset osat 17 ja 25 suunniteltu integroiduiksi elektronisiksi säädettäviksi vastusosiksi, mikä takaa halutun identtisyyden ja vasteen nopeu- 11 6391 1 den kyseisille osille ja näin sitä enemmän mitä voimakkaammin integroitujen piirien tekniikan jatkokehitys on omiaan aikaansaamaan suurempaa identtisyyttä ja symmetriaa samanlaisille osille.However, such potentiometers and impedance matching load boxes have disadvantages in terms of cost and complexity, nor are they able to provide the reliability of operation and the desired response rate for this device. As a result, the resistor-type components 17 and 25 provided in the proposed pyrometer are designed as integrated electronic adjustable resistors, which guarantees the desired identity and response rates to those components, and thus the more advanced the integrated circuit technology is capable of achieving greater identity and symmetry. .

Säädetyt vastustyyppiset osat 17 ja 25, mitkä sisältyvät muutettaviin jakajaosiin mittauksen ja vaimennuksen kanavilla ehdotetussa väripyrometrissä valmistetaan yhdeksi ainoaksi integroiduksi piiriksi. Kukin vastustyyppisistä osista 17 ja 25 sisältää bipolaarisen transistorin 34 (kuvio 2), mistä säätöelektrodi eli kanta on yhteensovittavan vastuksen 32 tai 33 kautta yhdistetty vertailijan 27 ulostuloon, eräs ulostulon elektrodeista, nimittäin emitteri, on yhdistetty muuttumattomaan vastukseen 16 tai 24 vastaavassa säädettävässä jakajalaitteessa mittakanavalla 13 tai vaimennuskanavalla 14, kun taas kollektori lopuksi on yhdistetty muutettavien jakajaosien yhteiseen pisteeseen. Kenttäilmiötran-sistoria voidaan käyttää elektronisena säädettynä vastustyyppi-senä osana yhtä hyvin.The adjusted resistance-type parts 17 and 25, which are included in the variable divider parts in the measurement and attenuation channels in the proposed color pyrometer, are made as a single integrated circuit. Each of the resistor type parts 17 and 25 includes a bipolar transistor 34 (Fig. 2), from which a control electrode or base is connected to the output of the comparator 27 via a matching resistor 32 or 33, one of the output electrodes, namely the emitter, is connected to a constant resistor 16 or 24 in a corresponding adjustable distributor 13 or in the attenuation channel 14, while the collector is finally connected to a common point of the divider parts to be changed. The field effect transistor can be used as an electronically controlled resistance type component as well.

Ehdotetun väripyrometrin etuna on sen suuri vasteen nopeus, mikä määräytyy ensisijaisesti suhteellisen pienestä, laitteessa käytettyjen elektronisten komponenttien aikaviiveestä ja toisekseen pienestä säätöajan vakiosta vaimentavissa muutettavissa ja-kajalaitteissa, mikä on noin 50 millisekuntia taajuuden ollessa suuruusluokaltaan 400 Hz. Vasteen kokonaisnopeus väripyrometrille on noin 150 millisekuntia.The advantage of the proposed color pyrometer is its high response rate, which is determined primarily by the relatively small time delay of the electronic components used in the device and secondly by the small control time constant in damping variable and echo cancellers of about 50 milliseconds at 400 Hz. The total response rate for the color pyrometer is about 150 milliseconds.

Vielä eräs ehdotetun pyrometrin etu on, että se tekee mahdolliseksi mitata havaitun kappaleen värilämpötilan useilla erilaisilla aaltopituusalueilla sen säteilystä kerrallaan, tämän ollessa mahdollista yksinkertaisen rakenteen ansiosta säädettävissä jakajaosissa ja niiden helpon säädettävyyden vuoksi. Teollisessa prosessissa se sallii optimin aaltopituusalueiden valinnan kyseessä olevalle kohteelle, taaten suurimman mahdollisen mittatarkkuuden. Suoritettaessa tutkimuksia, se sallii määrätä suurella tarkkuudella spektriominaisuudet säteilyn lähettävistä aineista valinnaisesti muuttaen tätä vakinaisilla lämpötiloilla eri aaltopi-tuusalueille, mikä puolestaan sallii niiden erilaisten fysikaalisten ja kemiallisten prosessien tutkimisen, joita tapahtuu näiden aineiden pinnalla.Another advantage of the proposed pyrometer is that it makes it possible to measure the color temperature of a detected body in several different wavelength ranges of its radiation at a time, this being possible due to its simple structure in adjustable manifolds and their easy adjustability. In the industrial process, it allows the selection of the optimal wavelength ranges for the object in question, guaranteeing the highest possible dimensional accuracy. When conducting studies, it allows the determination of the spectral properties of radiation emitting substances with high accuracy, optionally changing this at constant temperatures to different wavelength ranges, which in turn allows the study of the various physical and chemical processes that take place on the surface of these substances.

12 6391 112 6391 1

Vielä eräs ehdotetun väripyrometrin etu on sen korkea dynaaminen tarkkuus säteilevän kappaleen värilämpötilaa mitattaessa, mikä on peräisin sen suuresta vastenopeudesta.Another advantage of the proposed color pyrometer is its high dynamic accuracy in measuring the color temperature of the radiating body, which results from its high response rate.

Edelleen ehdotettu väripyrometri on helppo valmistaa ja py-rometrin muuttaminen erilaisille mitta-alueille säteilevän kappaleen värilämpötilalla toteutetaan yksinkertaisella yhteensovittavien osien säädöllä mittaamisen ja vaimennuksen kanavilla.Furthermore, the proposed color pyrometer is easy to manufacture and the conversion of the pyrometer to different measuring ranges at the color temperature of the radiating body is carried out by simple adjustment of the matching parts in the measuring and attenuation channels.

Ehdotettu väripyrometri mahdollistaa säteilevän kappaleen värilämpötilojen mittaamisen laajalla toimialueella väliltä 300 -3 000°C.The proposed color pyrometer allows the measurement of the color temperatures of a radiating body over a wide range from 300 to 3,000 ° C.

Sitä paitsi ehdotettu väripyrometri voidaan ottaa mukaan pääkomponentiksi laitteisiin, joilla mitataan säteilevän kappaleen värilämpötilaa automaattisesti korjaten epätäydelliset säteilyominaisuudet havaitusta kappaleesta ja käyttäen valinnaisia imeviä aineita tunnettuine Absorptiolakeineen. Tässä tapauksessa on samanaikainen mittaamisen ja korjauksen soveltaminen mahdollista .In addition, the proposed color pyrometer can be incorporated as a major component in devices that measure the color temperature of a radiating body by automatically correcting imperfect radiation properties from the detected body and using optional absorbents with known Absorption Laws. In this case, simultaneous application of measurement and correction is possible.

Vaikkakin tämä keksintö on esitetty ja kuvattu viitaten sen edullisena pidettyyn suoritusmuotoon, on ymmärrettävä, että alan asiantuntija pystyy edellä olevan mukaisesti toteuttamaan erilaisia muutoksia sen muotoon ja yksityiskohtiin poikkeamatta silti tämän keksinnön puitteista ja periaatteista.Although the present invention has been shown and described with reference to a preferred embodiment thereof, it is to be understood that one skilled in the art can, using the foregoing, make various changes in its form and detail without departing from the scope and principles of the present invention.

Claims (4)

1 3 6391 11 3 6391 1 1. Väripyrometri, mihin sisältyy optinen laite, jolla mitattavana olevan kappaleen lähettämä säteily kohdistetaan kapeaksi optiseksi säteeksi (2), säteen jakaja (5) varustettuna värisuo-timilla ja mitä käytetään jakamaan optinen säde (2), mikä optisesta laitteesta tulee tilan suhteen erillisiksi optisiksi säteiksi (6, 7, 8) ja suodattamaan eroon erilaisen aaltopatuusalueen säteilyt näistä erillisistä optisista säteistä (6, 7, 8), fotosähköiset laitteet, joilla ilmaistaan erotellut säteilymäärät, joilla on keskenään erilaiset aaltopituusalueet ja aikaansaadaan säh-kömerkit verrannollisena säteilyn intensiteettiin kyseisillä aal-topituusalueilla, sähkömerkin vaimennuskanava (14), millä erään fotosähköisistä laitteista kehittämä sähkömerkki tämän merkin ollessa verrannollinen säteilyn intensiteettiin eräällä aaltopituus-alueista vaimennetaan ennakolta määriteltyyn arvoon, tämän kanavan sisältäessä vahvistimen (26), millä kyseinen sähkömerkki vahvistetaan sekä vertailijan (27), mihin liittyy vertailupulssien syöt-tölähde (28), niin että verrataan tätä sähkömerkkiä tähän vertai-lupulssiin, minkä lisäksi on ainakin yksi mittakanava (12, 13), millä mitataan toisella fotosähköisellä laitteella aikaansaatu sähköinen merkki, mikä on verrannollinen säteilyn intensiteettiin toisella aaltopituusalueella, tämän myös sisältäessä vahvistimen (18), jolla tätä sähkömerkkiä vahvistetaan, tunnettu siitä, että kukin kanavista (12, 13, 14) on varustettu yhteensovit-tavilla osilla (15, 23), millä kyseisten yhteensovittavien osien (15, 23) sisääntuloon liitetyn fotosähköisen laitteen sähköiset parametrit sovitetaan muutettavan jakajaosan sähköisiin ominaisuuksiin, jakajan muodostuessa vastuksesta (16, 24) sekä säädettävästä vastustyyppisestä osasta (17, 25), mistä sisääntulo on yhdistetty yhteensovittavien osien (15, 23) ulostuloon, kun taas ulostulo edellisestä on yhdistetty vahvistimen (18, 26) sisääntuloon, viiveosan (29) ollessa kytketty vaimennuskanavalle (14), kun taas mittakanava (12, 13) on varustettu elektronisella kytkimellä (22), vaimennuskanavan (14) vahvistimen (26) ulostulon ollessa kytketty vertailijan (27) sisääntuloon, mistä ulostulo on 1“ 6891 1 yhdistetty säädettävien vastustyyppisten osien (17, 25) sisääntuloihin muutettavissa jakajaosissa kaikilla eri kanavilla (12, 13, 14. sekä viiveosan (29) kautta elektronisen kytkimen (22) sisääntuloon, tämän elektronisen kytkimen (22) ulostulon ollessa yhdistetty mittakanavan (13) yhteensovittavan osan (15) ulostuloon.A color pyrometer comprising an optical device for directing the radiation emitted by the object to be measured into a narrow optical beam (2), a beam splitter (5) equipped with color filters and used to divide the optical beam (2), which becomes spatially separate optical devices rays (6, 7, 8) and to filter out different wavelengths of radiation from these separate optical rays (6, 7, 8), photovoltaic devices for detecting separated amounts of radiation with different wavelength ranges and providing electrical signals proportional to the intensity of the radiation an attenuation channel (14) of an electrical signal in which an electrical signal generated by one of the photovoltaic devices is attenuated to a predetermined value by a signal proportional to the radiation intensity in one of the wavelength ranges, this channel including an amplifier (26) amplifying the signal; yy reference pulse supply source (28) so as to compare this electrical signal with this reference pulse, in addition to which there is at least one measuring channel (12, 13) for measuring the electrical signal produced by the second photoelectric device proportional to the radiation intensity in the second wavelength range, also including an amplifier (18) for amplifying this electrical signal, characterized in that each of the channels (12, 13, 14) is provided with matching parts (15, 23) by which the electrical components of the photoelectric device connected to the input of said matching parts (15, 23) the parameters are adapted to the electrical characteristics of the divider part to be changed, the divider consisting of a resistor (16, 24) and an adjustable resistor type part (17, 25), the input of which is connected to the output of matching parts (15, 23); input, the delay part (29) being connected to the damping channel (14), while the measuring channel (1) 2, 13) is provided with an electronic switch (22), the output of the attenuation channel (14) amplifier (26) being connected to the input of the comparator (27), of which the output is 1 to 6891 1 connected to the inputs of adjustable resistor type parts (17, 25) in variable divisions via channels (12, 13, 14) and via a delay section (29) to the input of the electronic switch (22), the output of this electronic switch (22) being connected to the output of the matching part (15) of the measuring channel (13). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väripyrometri, t u n -n e t t u siitä, että muutettavat säädettävät vastustyyppiset osat (17, 25) mittakanavalla (12, 13) sekä vaimennuskanavalla (14) on valmistettu yhdeksi ainoaksi integroiduksi piiriksi, kunkin säädetyn vastustyyppisen osan (17, 25) sisältäessä transistorin (34), mistä säätöelektrodi on kytketty vertailijan (27) ulostuloon, toinen ulostulon elektrodeista on yhdistetty vastaavan muutettavan jakajaosan vastusosaan (16, 24) ja toinen ulostulon elektrodi on yhdistetty muutettavien jakajaosien yhteiseen pisteeseen. 15 6391 1Color pyrometer according to Claim 1, characterized in that the variable adjustable resistance-type parts (17, 25) in the measuring channel (12, 13) and the damping channel (14) are produced as a single integrated circuit, each adjustable resistance-type part (17, 25) comprising a transistor (34) from which the control electrode is connected to the output of the comparator (27), one of the output electrodes is connected to a resistor (16, 24) of the respective variable divider portion and the other output electrode is connected to a common point of the variable divider portions. 15 6391 1 1. Färgpyrometer omfattande en optisk anordning, som tili en smal optisk sträle (2) konvergerar strälningen som emitteras av före-mälet som mats: en strälsplittrare (5) försedd med färgfilter ooh an-vänd att i rymden dela den optiska strälen frän optiska anordningen i separata optiska strälar (6,7,0) ooh att bortfiltrera strälningen med avvikande strälningsomräden frän dessa separata optiska strälar (6,7,0) fotoelektriska anordningar för förnimmande av de separerade strälning-arna med avvikande väglängsomräden och för alstrande av elektriska signaler, som är proportionella med strälningsintensiteten inom nämnda väglängsomräden; en elektrisk signa1reduktionskana 1 (14) för redu-cerande av en elektrisk signal, som alstrats av en fotoelektrisk anordning och är proportionell med strälningsintensiteten i ett av näm-nda väglängsomräden, tili ett förbestämt värde, varvid nämnda kanal inkluderar en förstärkare (26) för förstärkande av nämnda elektriska signal och en komparator (27) med en referenspulskälla (20) för jäm-förande av denna elektriska signal med en referenspuls; och ätminstone en mätkanal (12,13) för mätande av en elektrisk signal, som alstrats av den andra fotoelektriska anordningen och är proportionell med strälningsintensiteten inom det andra väglängdsomrädet, varvid mätkanalen inkluderar en förstärkare (10) för förstärkande av denna elektriska signal, kännetecknad därav, att var och en av kanalerna (12,13,14) försetts med ett anpassningsmedel (15,23) för anpassande av de elektriska parametrarna hos den fotoelektriska anordningen, vil'*·· ken kopplats till ineffekten till anpassningsmedlet (15,23), efter de elektriska egenskaperna hos en variabel uppdelare som omfattar ett motständ (16,24) och ett kontrollerat resistivt element (17,25), varvid dess ineffekt kopplats tili uteffekten frän anpassningsmedlet (15,23) medan uteffekten förenats med ineffekten tili förstärkaren (10,26); att ett föreningsmedel (29) inkopplats i reduktionskanalen (14), medan mätkanalen (12,13) är försedd med en elektronisk strömställare (22); att uteffekten frän förstärkaren (26) i reduktionskanalen (14) kopplats tili ineffekten i komparatorn (27), var uteffekt förenats med ineffekterna tili de kontrollerade resistiva elementen (17,25) av de variabla uppdelarna i samtliga kanaler (12,13,14) och via försenings medlet (29) tili ineffekten i den elektroniska strömställaren (22),1. A fidelity pyrometer equipped with an optical circuit, in which case a small optical fiber (2) is converted to an emitter with an optical field (M): a spatial filter (5) is used with a spurious filter to indicate the optical field of the optical circuit in the case of a separate optical filter (6,7,0) ooh to the on-board filter with a separate signal field (6,7,0) a separate photoelectric circuit for a separate signal from the signal field of the external signal source this is proportional to the intensity of the inertia; en electric signal signal reduction 1 (14) for a redundant signal in an electrical signal, the substrate of which is a photoelectric anode and is proportional to the power intensity of the signal, the color of the channel is shown a signal for said electrical signal and a comparator (27) with a reference pulse (20) for a signal equal to the electrical signal with a reference pulse; and a minimum of a single signal (12,13) for a signal with an electrical signal, with a substrate for the photoelectric anchorage and a proportion of the high intensity of the high-voltage signal; , att var och en av kanerna (12,13,14) försetts med ett anpassningsmedel (15,23) försetts av de elektrisk parametarna hos den photovoltaic anordningen, vil '* ·· ken kopplats till ineffekten till anpassningsmedlet (15,23) , after which the electric power supply has a variable power supply to the motor (16.24) and a controllable resistive element (17.25), the color does not affect the power supply to the power supply (15.23) The power supply to the power supply (15.23) 10.26); the feed means (29) being used in the reduction channel (14), the medium channel (12, 13) being provided with an electronic power supply (22); the effects on the mains (26) and the reduction channels (14) are combined with the effects of the comparator (27), or the effects with the controllers (17,25) of the variable control elements (12,13,14) of the channel (12,13,14). and through a set of devices (29) for ineffective and electronic devices (22),
FI772907A 1977-10-03 1977-10-03 FAERGPYROMETER FI68911C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI772907A FI68911C (en) 1977-10-03 1977-10-03 FAERGPYROMETER

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI772907 1977-10-03
FI772907A FI68911C (en) 1977-10-03 1977-10-03 FAERGPYROMETER

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI772907A FI772907A (en) 1979-04-04
FI68911B true FI68911B (en) 1985-07-31
FI68911C FI68911C (en) 1985-11-11

Family

ID=8511109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI772907A FI68911C (en) 1977-10-03 1977-10-03 FAERGPYROMETER

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI68911C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI772907A (en) 1979-04-04
FI68911C (en) 1985-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2710559A (en) Device for measuring the intensity of radiations
US4433238A (en) Optical measurement system for spectral analysis
US3690772A (en) Photometer for carrying out measurements at different wave lengths
US3580683A (en) Computing colorimeter
CN102322948A (en) Calibration method of response ratio parameter of infrared detector
CN106017533A (en) Rapid tuning real-time calibration fiber grating demodulation device and work method
US3629589A (en) Optical double-beam measuring instrument
FI68911B (en) FAERGPYROMETER
CN108760047A (en) A kind of photoelectric detecting system Larger Dynamic range response linear measuring assembly
US4720190A (en) Lamp analyzer
US4566809A (en) Infra-red radiation temperature measurement of a moving wire
US3264931A (en) Automatic brightness pyrometers
CN205037969U (en) Programme -controlled reputation spectral detection system gains based on variable OSK radio frequency modulation
JPS58139037A (en) 2-color thermometer
SU1717975A1 (en) Circuit for measurement of radiation
US3538337A (en) Photometric device with photocell compensating means
JPH0321916A (en) Optical modulator
US3211908A (en) Spectrum discriminating radiation detector
RU2159414C1 (en) Pyrometer ( versions ) and system of modulators used in pyrometers
SU945682A1 (en) Device for remote measuring of temperature
KR20020030806A (en) Photometer
SU1631311A1 (en) Device for determining linearity limit of photodetector
GB1265417A (en)
CN105136291A (en) Gain program-controlled acousto-optic spectral detection system based on variable OSK radio frequency modulation
US3436541A (en) Compensated parabolic network for providing 100% adjustment in a recording radiant energy analyzer

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: SYRTSOV, SERGEI PAVLOVICH

Owner name: NEGRUTSAK, VLADIMIR TIKHONOVICH

Owner name: EGOROV, DMITRY EVGENIEVICH