RU2751091C1 - Пирометр - Google Patents
Пирометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751091C1 RU2751091C1 RU2020136615A RU2020136615A RU2751091C1 RU 2751091 C1 RU2751091 C1 RU 2751091C1 RU 2020136615 A RU2020136615 A RU 2020136615A RU 2020136615 A RU2020136615 A RU 2020136615A RU 2751091 C1 RU2751091 C1 RU 2751091C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermostat
- pyrometer
- lens
- video camera
- optical axis
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 3
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 3
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004616 Pyrometry Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0808—Convex mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и касается пирометра. Пирометр содержит оптически связанные объектив, измеритель сигнала, термостат, в который помещен приемник излучения, и видеокамеру. Передняя поверхность термостата выполнена полированной, направленной под углом 45° к оптической оси объектива и содержит отверстие, выполняющее роль полевой диафрагмы. Видеокамера направлена на полированную поверхность термостата перпендикулярно оптической оси объектива. Технический результат заключается в упрощении устройства, повышении его чувствительности и повышении точности измерения температуры. 2 ил.
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам радиационной пирометрии для бесконтактного измерения температуры поверхностей нагретых тел, и может быть использовано в различных областях хозяйственной деятельности.
Существует большое количество аналогов, обеспечивающих бесконтактное измерение температуры поверхностей нагретых тел с применением окуляров для визирования и содержащих светоделительные устройства в виде полупрозрачных зеркал (см. Поскачей А.А., Чубаров Е.П. Оптико-электронные системы измерения температуры.- М: Энергия, 1979, с. 51-55, рис. 3-1,3-2,3-3; с. 168-172, рис. 7-5).
Известен пирометр, содержащий оптико-электронный блок измерения температуры, жестко связанный с ним блок подсветки траектории сканирования, и блок отображения информации, дополнительно содержащий видеокамеру и мини-ЭВМ, причем выход оптико-электронного блока измерения температуры соединен с первым входом мини-ЭВМ, второй вход которой соединен с выходом видеокамеры, а выход мини-ЭВМ соединен с входом блока отображения информации [патент РФ 35433, G01J 5/10, 23.10.2003 г.]. В данном пирометре видеокамера позволяет обеспечить наглядную привязку локальных измеряемых значений температуры к координатам контролируемого объекта.
Недостатками пирометра являются его значительная сложность, связанная с применением в нем блока подсветки, мини-ЭВМ и дихроичного зеркала, кроме того, недостатками такого устройства является использование параллаксной (внеосевой) системы наведения видеокамеры, что не позволяет получить достоверную информацию о размере области измерения температуры, а применение дихроичного зеркала уменьшает чувствительность к регистрируемому излучению.
Также известно устройство для бесконтактного измерения температуры объекта по его излучению [патент РФ 2622239, G01J 5/08, опубликован 13.06.2017 г.]. Это устройство включает фокусирующую оптическую систему, фотодетектор, совмещенный с изображением измеряемой области объекта, по меньшей мере три полупроводниковых излучателя видимого диапазона спектра, расположенных вокруг оптической оси фокусирующей оптической системы.
Устройство позволяет производить визуализацию контура измеряемой области на поверхности объекта. Недостатком устройства является его значительная сложность, связанная с необходимостью установки не менее трех излучателей и, как следствие, увеличение его потребляемой мощности для обеспечения необходимой и не всегда достаточной яркости излучателей на фоне нагретого объекта контроля.
Известно устройство для бесконтактного измерения температуры [патент DE 3607679, G01J 5/08, опубликован 13.11.1986 г.], содержащее фотодетектор, фокусирующую оптическую систему для концентрации теплового излучения от измеряемого объекта, включающую светоделительное устройство для отвода видимой части излучения объекта в окуляр для формирования и наблюдения изображения контролируемого объекта с перекрестием или точкой в окуляре, совпадающими с центром области измерения. Недостатком этого устройства является то, что визуализируется только центр измеряемой области и отсутствует изображение области контроля, определяемой показателем визирования пирометра, что может привести к погрешностям измерений.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является пирометр описанный в [патент РФ 2343432, G01J 5/10, опубликован 10.01.2009 г.], содержащий оптически связанные объектив, полевую диафрагму, измеритель сигналов, термостат, в который помещен приемник излучения.
В этом пирометре термостат позволяет уменьшить ошибки, связанные с влиянием температуры окружающей среды на параметры приемника излучения. Недостатками данного пирометра являются применение светоделительного зеркала ослабляющего излучение от объекта контроля и, следовательно, уменьшающее его чувствительность, а также отсутствие технических решений для визирования на объект контроля, его отображения и визуализации контура реально измеряемой области на объекте контроля, что приводит к погрешностям результатов измерения температуры.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение устройства, повышение его чувствительности, повышение точности измерения температуры и расширение функциональных возможностей.
Поставленная задача достигается тем, что в пирометре термостат, в который помещен приемник излучения, выполнен с передней полированной (зеркальной) поверхностью с отверстием, выполняющим роль полевой диафрагмы, при этом полированная поверхность направлена под углом 45° к оптической оси объектива, а для визирования на объект контроля, его отображения и визуализации контура реально измеряемой области на изображении объекта контроля дополнительно установлена видеокамера, направленная на полированную поверхность термостата перпендикулярно оптической оси объектива.
На фиг. 1 изображена функциональная схема пирометра.
Пирометр содержит: 1 - объектив, 2 - полевую диафрагму, 3 - термостат, 4 - полированную поверхность, 5 - приемник лучистой энергии, 6 - измеритель сигнала, 7 - видеокамеру.
Устройство работает следующим образом: тепловое излучение от объекта контроля через объектив 1, полевую диафрагму 2 термостата 3 с полированной поверхностью 4 поступает на приемник лучистой энергии 5, затем на измеритель сигнала 6, при этом отраженное от полированной поверхности термостата излучение объекта контроля с областью поглощения полевой диафрагмой, отображающей контур реально измеряемой области, направляется на видеокамеру 7.
Таким образом, благодаря исключению светоделительного зеркала достигнуто упрощение конструкции пирометра, за счет того, что роль зеркала выполняется полированной поверхностью передней стенки термостата, а отверстие в этой поверхности, расположенное на оптической оси поля зрения приемника излучения, выполняющее роль полевой диафрагмы, исключает ослабление излучения от объекта контроля на светоделительном зеркале и приводит к увеличению чувствительности пирометра. Повышение точности и однозначности измерений достигается за счет беспараллаксного визирования и визуализации диафрагмирующего отверстия, отображающего границы контура реально измеряемой области на изображении объекта контроля, а применение видеокамеры обеспечивает дистанционность наблюдения за полем измеряемых температур, что расширяет функциональные возможности пирометра.
На предприятии АО «НПП «Эталон» по данному изобретению изготовлен опытный образец пирометра, который прошел опытные испытания и рекомендован для производства и реализации на рынке. На фиг. 2 приведена фотография видеоизображения поля зрения и контура области измерения температур опытного образца пирометра на излучающей полости модели типа АЧТ в метрологической лаборатории АО «НПП «Эталон».
Claims (1)
- Пирометр, содержащий оптически связанные объектив, полевую диафрагму, измеритель сигнала, термостат, в который помещен приемник излучения, отличающийся тем, что он дополнительно содержит видеокамеру, а передняя поверхность термостата выполнена полированной, направленной под углом 45° к оптической оси объектива и содержит отверстие, выполняющее роль полевой диафрагмы, при этом видеокамера направлена на полированную поверхность термостата перпендикулярно оптической оси объектива.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136615A RU2751091C1 (ru) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Пирометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136615A RU2751091C1 (ru) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Пирометр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2751091C1 true RU2751091C1 (ru) | 2021-07-08 |
Family
ID=76820243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020136615A RU2751091C1 (ru) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Пирометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2751091C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3607679A1 (de) * | 1985-05-07 | 1986-11-13 | VEB Meßgerätewerk "Erich Weinert" Magdeburg Betrieb des Kombinates VEB EAW Berlin-Treptow "Friedrich Ebert", DDR 3011 Magdeburg | Parallaxefreie visiereinrichtung fuer ein pyrometer |
US4795253A (en) * | 1987-04-24 | 1989-01-03 | Mobay Corporation | Remote sensing gas analyzer |
US7358498B2 (en) * | 2003-08-04 | 2008-04-15 | Technest Holdings, Inc. | System and a method for a smart surveillance system |
RU2343432C2 (ru) * | 2007-01-09 | 2009-01-10 | Сергей Сергеевич Сергеев | Пирометр спектрального отношения |
-
2020
- 2020-11-06 RU RU2020136615A patent/RU2751091C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3607679A1 (de) * | 1985-05-07 | 1986-11-13 | VEB Meßgerätewerk "Erich Weinert" Magdeburg Betrieb des Kombinates VEB EAW Berlin-Treptow "Friedrich Ebert", DDR 3011 Magdeburg | Parallaxefreie visiereinrichtung fuer ein pyrometer |
US4795253A (en) * | 1987-04-24 | 1989-01-03 | Mobay Corporation | Remote sensing gas analyzer |
US7358498B2 (en) * | 2003-08-04 | 2008-04-15 | Technest Holdings, Inc. | System and a method for a smart surveillance system |
RU2343432C2 (ru) * | 2007-01-09 | 2009-01-10 | Сергей Сергеевич Сергеев | Пирометр спектрального отношения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4494881A (en) | Intra-optical light beam sighting system for an infrared thermometer | |
EP0644408B1 (en) | Method and apparatus for measuring temperature using infrared techniques | |
CN108731542B (zh) | 带修正功能的辅助瞄准装置、瞄准镜及辅助瞄准修正方法 | |
JPH0617826B2 (ja) | 高温計 | |
CN101231343B (zh) | 基于液晶调制的激光测距机瞄准与接收轴平行性测量装置 | |
US4081678A (en) | Through-the-lens thermometer apparatus | |
TWI657233B (zh) | 紅外測溫儀以及用於測量能量區域的溫度的方法 | |
CN104458013B (zh) | 一种发动机热防护结构温度场多模测量系统 | |
US8240912B2 (en) | Multi-zone non-contact spot thermometer | |
CN101975953A (zh) | 一种手持昼夜激光成像测距仪 | |
US5109277A (en) | System for generating temperature images with corresponding absolute temperature values | |
CN113218512A (zh) | 一种可精确瞄准的红外测温仪 | |
RU2751091C1 (ru) | Пирометр | |
CN209085766U (zh) | 一种光谱辐亮度测量装置 | |
CN104833419A (zh) | 一种1-3μm准直光源辐射照度测量仪 | |
RU2540154C2 (ru) | Устройство обнаружения оптических и оптико-электронных приборов | |
CN110044495A (zh) | 基于多光谱的温度测量系统及温度测量方法 | |
CN111795649B (zh) | 一种非接触测量光学晶体包边厚度的装置和方法 | |
RU2307322C2 (ru) | Лазерный дальномер | |
CN1121608C (zh) | 可完全稳像调焦的远距离红外测温仪 | |
CN110926614A (zh) | 一种自反射式红外发射率及温度测量装置 | |
Wu et al. | Operating distance equation and its equivalent test for infrared search system with full orientation | |
US20150009486A1 (en) | Imaging System | |
RU138029U1 (ru) | Тепловизионный прицел с лазерным дальномером | |
US4732470A (en) | Parallax error measurement device |