SU1174784A1 - Датчик температуры - Google Patents

Abstract

1. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий- оптический излучатель, фотоприемник и волоконный световод, снабженный оптически согласованныт ми излучающей и приемной секци ми, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности измерени  при одновременном уменьшении тепловой инерционности датчика, выходной торец излучакщей секции волоконного световода и входной торец его приемной секции размещены с захором непосредственно в измер емой среде, при .этом выходной торец излучанщей секции волоконного световода выполнен скошенным под углом гг,I IP arcsin - , rt.4. где ГЦ - показатель преломлени .срёД , iT-i - показатель .преломлени  материала сердцевины волоконного световода. 2. Датчик ПОП.1, отличающийс  тем, что на внешнюю поверхность скошенного выходного торца излзл1а101цей секции волоконного свето|С вода нанесено чэптически прозрачное покрытие, выполненное из материала, S показатель преломлени  которого зависит от температуры.

Description

. 111 Изобретение относитс  к теплотёх ническим измерени м и может быть использовано дл  сигнализации о достижении заданного порогового значени  температуры контролируемой среды, преиьотцественно в автоматических сис темах аварийной или пожарной сигнализации Целью изобретени   вл етс  повьше ние точности измерени  при одновременном уменьшении инерционности датчика . . На чертеже приведена оптическа  схема предлагаемого Датчика температуры . температуры содержит опти ческий излучатель 1, фотоприемник 2 и волоконный световод, включающий излучающую световодную секцию 3, при световодную секцию 4. Вьпсодной торец 5 излучающей световрдной секци 3 и входной торец 6 приемной световодной секции 4 размещаютс  непосред ственно в измер емой среде 7 на небольшом рассто нии один от другого, при этом выходной торец 5 скошен под углом f , величина которого определ  етс  из соотношени  . Ч arcsin где п, - показатель преломлени  среды , п - показатель пр еломпени . материала сердцевины волоконного световода. - Угол скоса Р между оптическрй :осью световода 3 и нормалью к поверх ности выходного торца 5  вл етс  кри тическим углом полного внутреннего отражени  дл  данной внешней среды при задайной пороговой температуре.Дл  измерени  температуры сред, показатель преломпени  которых мен етс  с изменением температуры не3начительно , на внешнк о поверхность ско шенного выходного торца 5 излучакщей световодной секции 3 может быть нанесено покрытие 8 с показателем преломлени , сильно мен н цимс  в зависимости от температурыл В качестве материалов покрыти  .мо гут быть использованы различные мате риалы, например термоиндикаторные краски дл  широкого диапазона температур , различные марки силиконовой , резины дл  температурного диапазона от -60 до , пленка хлористого 4 натри  дл  температурного диапазона 700-800С и др. Датчик температуры работает следующим образом. Оптическое излучение от излуча-. тел  1 поступает в излучающую световодную секцию 3 и достигает скошенного выходного торца 5, окруженного внешней средой 7, например керосином , или покрытием 8, показатель, преломлени  которых сильно зависит от температуры. Если температура внешней среды 7 или покрыти  8 Bbmie заданного порогового значени , все лучи, достигающие выходного торца 5, падают на границу раздела торец - внешн   среда под углом, превьш1ающим критический угол полного внутреннего отражени , поэтому все лучи испытывают полное внутреннее отражение и ни один луч не выходит через выходной торец 5 в при-емную световодную секцию 4 и, следовательно, излучение не попадает на фотоприемник 2, выходной электрический сигнал которого отсутствует.. Если температура внешней среды измен етс , например уменьшаетс , то измен етс  показатель преломпени  внешней среды 7 или покрыти  8. Уменьшение температуры приводит к увеличению показател  преломлени  внешней рреды. Такое увеличение показател  прелоготени  измен ет величину угла полного внутреннего отра- . жени . При- достижении температуры внешней среды 7 заданного порогово- . го значени  лучи падают на границу раздела торец - внешн   среда под критическим углом полного внутреннего отражени , при этом йреломленные лучи скольз т вдоль поверхности раздела , т.е. выход т через торец 5 во внешнюю среду 7 и попадают через измерительную световодную секцию 4 на фотоприемник 2, вырабатьшающий выходной электрический сигнал. При изменении интенсивности потока излучател  1 или при изменении чувствительности фотоприемника 2 в результате нестабильности их оптических характеристик не измен ютс  услови  полного внутреннего отражени  на границе раздела торец 5 внешн   среда, поэтому пороговое значение температуры внешней среды, при котором возникает выходной сигнал фотоприемника 2, остаетс  неизменным.

Claims (2)

1. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий^- оптический излучатель, фотоприемник и волоконный световод, снабженный оптически согласованны-? ми излучающей и приемной секциями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном уменьшении тепловой инерционности датчика, выходной торец излучаищей секции волоконного световода и входной торец его приемной секции размещены с зазором непосредственно в измеряемой среде, при этом выходной торец излучающей секции волоконного световода выполнен скошенным под углом ¹ . I = arcs in -— ,

11«.

где гц- показатель преломления.среды, n-i - показатель преломления материала сердцевины волоконного световода.

2. Датчик поп.1, отличающийся тем, что на внешнюю поверхность скошенного выходного Торца излучающей секции волоконного световода нанесено оптически прозрачное покрытие, выполненное из материала, показатель преломления которого зависит от температуры.

1 1174784 ^! 2