RU35433U1 - Пирометр - Google Patents

Description

Пиром етр.

Полезная модель относится к измерительной технике, а более конкретно к средствам бесконтактного измерения темпераТ.УРНЫХ полей.

Из уровня техники известен пиршетр, содержали расположенные вдоль оптической оси входной объектив, светоделительное зеркало, сканируюпрй блок и приемник излучения, при этом светоделитель нов; зеркало оптически сопряжено с блоком визирования, включающем расположеннь© последовательно зеркало, матовое стекло и окуляр, а траектория визирования нанесена на матовое стекло (см, А,А,Поскачей и Е,П, |убаров, Сйтикоэлектронные системы измерения температуры, М,, Энергия,1579 с,170-171, l , рис,7-5в).

Недостаток известного пиршетра заключается в том, что он не позволяет осуществлять оптимальный контроль температурнаго поля объекта, так как строго заданную траекторию сканирования не всегда можно совместить со всеми подлежащими контролю зонами поверхности обьекта, фоме того, в известном пирометре точность наводки на локальные зоны поверхности обьекта зависит от точности настройки блока визирования относительно сканирующего блока,

известен также пирометр, взятый в качестве прототипа и содержаний оптико-электронный блок измерения температуры (вращаюцрйся входной объектив, вращаю11 1уюся призму, установленную на оси вращения входного объектива, эталонный источник излучения, приемник излучения, блок электронной обработки сигаала), подключенный своим выходом к блоку отображения информации и блок подсветки траектории сканирования (см, ij с,174175) За счет использования подсветки траектории сканирования обеспечивается высо1шя точность наведения пирометра на локальные зоны контролируемого объекта.

Недостаток прототипа заключается в том, что он не обеспечивает получения ин-формации о температурном профиле на экране блока отображения информации с кон1фетной привязкой его к координатам контролируемого, объекта.

Полезная модель направлена на роиение технической задачи по обеспечению наглядной привязки измеренных локальных значений температуры к координатам контролирусого объекта.

Поставленная задача решена тем, что пирометр, содержа1Щ й оптико-электронный блок измерения температуры, жестко связанный с ним блок подсветки траектории сканирования, и блок отображения информации, согласно полезной модели, дополнительно содержит видеокамеру и мини-ЭВМ, причем выход оптико-электронного блока измерения температуры соединен с первьм входом мини-ЭВМ, второй вход которой соединен с выходом видеокамеры, а выход мини-ЭШ соединен с входом блока отображения информации-,

Щзоме тога, поставленная задача решена тем, что

-блок подсветки тpaeктqpии сканирования выполнен в виде лазера непрерывного или модулированного по амплитуде излучения;

-длина волны излучения лазера расположена вне спектральной области измерения температуры,

- 2 там контролируемого, объекта в его изображении на экране блока отображения инфорк5ации,

В дальнейшем полезная модель поясняется чертежш и описанием к нему.

На чертеже изображена бло-к-ахема предложенного пирометра.

Пирометр содержит штико-электронный блок 1 измерения температуры, жестка связанный с ним бло.к 2 подсветки траектории сканирования, мини-ЭШ 3, видеокамеру 4 и блок 5 отображения информаьщи с экраном б. Выход оптико-электронного блока 1 измерения температуры подключен к первому входу мини-8В 1 3, второй вход которой соединен с выходом видеокамеры 4. Выход мини-ВШ 3 соединен с входом блока 5 отображения информации, В простейшем случае оптико-электронный блок 1 измерения температуры вклю ет оптически сопряжжные между собой входной объектив 7, модулятор 8 и приемник 9 излучения, подключенный своим выходом к электронному блоку 10 предварительной обработки сигнала, выход которого является выходом оптико-электронного; бло:ка 1 измерения температуры, В принципе, в предложенном пирометре могут быть использованы и другие (из числа известных) оатико-электронные блоки измерения температуры. Блок 2 подсветки траектории сканирования (в предпочтительном варианта осуществления полезной модели) выполнен в вида лазера Ц, В принципе, могут быть использованы и другие ИСТО.ЧНИКИ света, снабженные соответствующим коллиматоромо Для исключения параллакса оптическая ось 12 лазера 11 может быть совмещена с оптической осью 13 оптико-электронного блока 1 измерения температуры с систшы из двух зеркал: глухого зеркала 14 и дихроичного зеркала 15, прозрачного в спектраль- 3 - ной области измерения температуры контролируемого объекта и

отражающего, лазерное, излучение (на чертеже показаны штриховьзми линиями).

Для исключения влияния излучения лазера Ц на измерение температуры поверхности контролируемого объекта целесоофазно использовать лазер 11 с длиной волны, лежащей вне спектральной области измерения температуры, но в рабочем диапазоне длин волн видеокамеры 4. В случаа немодулированного по амплитуде лазерного излучения его мощность должна обешечить светимость освещаемой им локальной области поверхности объекта (пятна подсветки), превшающую светимость участков поверхности объекта в рабочем диапазоне длин волн видеокамеры 4. В случае использования модулированного по амплитуде лазерного излучения моарость лазерного излучения должна обеспечить только выделение амплитудао-модулированного сигнала на фоне шумового сигнала.

В качестве мини-ЭШ 3 может быть использован системный блок компьютера или микроконтроллер, а в качестве блока 5 отображения информации - монитор,

Пирометр работает следующим образом о

Сначала осуществляется наведение видеокамеры 4 на контролируемый объект таким образом, чтобы весь объект или вся зона его поверхности, подлежащая тшпературному контролю, находился в ее поле зрения. Затем осуществляется наведение оптической оси 13 (штико-электронного блока 1 измерения температуры, например, на исходаую заданную зону поверхности контролируемого о:бьэкта, при этом контроль за положением участка поверхности объекта, находящегося в поле зрения оптикоэлектронного блока 1 измерения температуры осуществляется по

4 изображению лазерного пятна подсветки на экране б блока 5

отображения информации, которое формируется следующем образом.

Лазерное излучение, например не модулированное по амплитуде, от блока 2 подсветки траектории сканирования, например, отразившись от глухого зеркала 14 и дихроичного зеркала 15 попадает на участок поверхносж контролируемого объекта, который в данный момент времени находится в поле зрения оптико-электронного, блока 1 измерения температуры, Моп ность лазерного излучения в этом случае (как отмечалось вше) выбирается такой, чтобы светимость подсвечиваемого излучением участка поверхности контролируемого объекта была выше светимости остальных участков контролируемого обьекта в рабочем диапазоне длин волн видеокамеры 4. Таким обравом, формируемый видеокамерой 4 видеосигнал изображения объекта будет включать также сигнал, соответствующий изображению пятна засветки. Видеосигнал, соответствующий изображению контролируемого объекта и пятна засветки поступаем на второй вход мини-ЭВМ 3, а одновременно на ее первый вход с выхода оптикоэлектронного блока 1 измерения температуры поступает сигнал, соответствующий температуре участка поверхности контролируемого объекта, находящегося в поле зрения оптико-электронного бяака 1 измерения температуры, В результате оператор на Э1фане блока б отображения инфс мации наблюдает не только за положением пятна сканирования на изображении контролируемого объекта, но и получает инффмацию о температуре этого участка,

В процессе сканирования с помо1ц ю мини-ЭШ 3 осуществляется запоминание измеренных значений температуры участков поверхности контролируемого объекта, а такке ко здинаты этих

Л)(

- 5 участков, что позволяет оператору не только судить о температуре участка поверхности объекта, находящегося в данный момент в поле зрения оптико-электронного блока 1 измерения температуры, но и получить на экране б профиль тшперетуры по всей траектории онанирования.

При использовании для подсветки модулированного по амплитуде лазерного излучения в мини-ЭШ 3 осуществляется частотный анализ сигнала с каждого, фоточувствительного элемента видеокамеры, Коорданаты п-лтна подсветки соответствуют координатам фоточувствительных элементов, сигнал с которых имеет переменную составляю1цую с частотой, соответствующей частоте амплитудной М011 уляции лазерного излучения.

Полезная модель может быть использована в различных отрасл51Х промышленности, где трегбуется шеративный контроль за температурным полем Объе.кта,

.(

б формула

Claims (3)

1. Пирометр, содержащий оптико-электронный блок измерения температуры, жестко связанный с ним блок подсветки траектории сканирования, и блок отображения информации, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 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.

2. Пирометр по п.1, отличающийся тем, что блок подсветки траектории сканирования выполнен в виде лазера непрерывного или модулированного по амплитуде излучения.

3. Пирометр по п.2, отличающийся тем, что длина волны излучения лазера расположена вне спектральной области измерения температуры.