SU1441210A1 - Устройство дл бесконтактного измерени температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  бесконтактного измерени  температуры и может примен тьс  в качестве переносных пирометров дл  контрольных измерений при быстро ывн ю- анкс  услови х окружающей среды.Устройство дл  бесконтактного измерени  температуры содержит металлический с зачерненной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерыватель излучени  на основе вибропреобразовател , приемник инфракрасного излучени  и температурный датчик. Дополнительно оно содержит снабженную диафрагмами трубку с зачерненной внутренней поверхностью, со стороны входного отверсти  которой расположена оптическа  оправа с объективом дл  ИК-из- лучени , со стороны выходного отверсти  - приемник излучени  в виде пироэлектрического детектора на ниоба- те лити . При этом в трубке перед приемником излучени  выполнен паз дл  размещени  зеркального прерывател  излучени . Часть трубки с приемником излучени  соединена с корпусом через средство обеспечени  высокого теплового сопротивлени  и расположена внутри корпуса с воздушным зазором. При этом температурный датчик расположен в непосредственном тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки. Средство обеспечени  высокого теплового сопротивлени  выполнено в виде канавки в стенке трубки или в виде вставки из теплоизолирующего материала . 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л 4

Description

Изобретение относится к устройствам для бесконтактного измерения температуры и может применяться в качестве переносных пирометров для контрольных измерений при быстро меняющихся условиях окружающей среды в промышленности, в сельском хозяйстве и в ветеринарии.

Известны устройства для бесконтакт-10 ного измерения температуры, содержащие корпус, оптическую систему, приемник излучения с компенсационном элементом, измерительную схему и блок регистрации (Солтык В.Я. Бесконтакт- 15 ное измерение температуры жидких металлов и сплавов. Киев: Наукова Думка, 1969, с. 48).

Недостатком указанных устройств является сложность подбора рабочего и 20 компенсационного элемента приемника с идентичными свойствами.

Известно также устройство для бесконтактного измерения температуры, содержащее металлический с зачернен- 25 ной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерыватель излучения на основе вибропреобраэователя, приемник инфракрасного излучения и температурный датчик (Патент Швейцарии 30 № 547487, кл. G 01 J 5/06, 1974).

Недостатком этого устройства является необходимость в подогреве сравнивающего излучателя, что вызывает длительное время прогрева устрой- 35 ства после включения.

Целью изобретения является уменьшение зависимости показаний устройства от изменения температуры окружающей среды и уменьшение времени выхо- 40 да на режим при изменении температуры окружающей среды.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для бесконтактного измерения температуры, содержащее ме-45 таллический с зачерненной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерыватель излучения и температурный датчик, дополнительно введена снабженная диафрагмами трубка с зачернен-gg ной внутренней поверхностью, со стороны входного отверстия которой расположена оптическая оправа с объективом для ИК-излучения, со стороны выходного отверстия - приемник излуче- 55 ния в виде пироэлектрического детектора на ниобате лития, при этом в трубке перед приемником излучения выполнен паз для размещения зеркально го прерывателя излучения, часть трубки с приемником излучения соединена с корпусом через средство обеспечения высокого теплового сопротивления, и расположена внутри корпуса с воздушньм зазором, при этом температурный датчик расположен в непосредственном тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки, Ά средство обеспечения высокого теплового сопротивления выполнено в виде канавки в стенке трубки или в виде вставки из теплоизолирующего материала.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для бесконтактного измерения температуры; на фиг. 2 - вариант выполнения средства обеспечения высокого теплового сопротивления в виде вставки из теплоизолирующего материала.

Устройство содержит пирометрический корпус 1, внутри которого расположена трубка, стенки которой образуют полость’ 2. В передней части трубки расположен объектив 3 для ИК-излучения, со стороны выходного отверстия приемник излучения 4 в виде пироэлектрического детектора на ниобате лития, Непосредственно за местом соединения между корпусом 1 и трубкой имеется канавка 5 для уменьшения сечения материала в трубке, что обеспечивает высокое тепловое сопротивление и тем самьм уменьшает тепловую инерцию устройства. Место соединения трубки с корпусом может быть выполнено с помощью теплоизолирующего материала

11. Трубка имеет косо расположенный паз 6 для зеркального вибропреобразователя 7. Температурный датчик 8 расположен в непосредственном» тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки. В полости 2 трубки расположены диафрагмы 9, предотвращающие попадание излучения держателя 10 объектива на приемник излучения. Внутренние стенки трубки выполнены зачерненными .

Устройство работает следующим образом.

Излучение от исследуемого объекта фокусируется объективом 3 на приемник 4 излучения. Модуляция излучения осуществляется зеркальным модулятором, выполненным на основе вибропреобразователя 7. Модуляция осуществляется таким образом, что на приемник излучения попадает поочередно излучение от исследуемого объекта и полости 2, излучение которой служит излучением сравнения. Изменение температуры трубки измеряется датчиком 8 температуры и компенсируется, например, с помощью электронной схемы.

Выполнение пироэлектрического де- 10 тектора из ниобата лития позволяет снизить зависимость чувствительности устройства от изменения температуры окружающей среды до такой величины, что ею можно пренебречь. Устройство 15 для бесконтактного измерения температуры позволяет также значительно уменьшить время вхождения.в рабочий . режим при изменении температуры окружающей среды. 20

Claims (3)

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  бесконтактного измерени  температуры и может примен тьс  в качестве переносных пирометров дл  конт- рольных измерений при быстро мен ющис  услови х окружающей среды в про- мышпенности, в сельском хоз йстве и в ветеринарии.

Известны устройства дл  бесконтак ного измерени  температуры, содержащие корпус, оптическую систему, приемник излучени  с компансационньм элементом, измерительную схему и бло регистрации (Солтьж В,Я. Бесконтакт- иое измерение температуры жидких металлов и сплавов. Киев: Наукова Думка , 1969, с. 48).

Недостатком указанных устройств  л етс  сложность подбора рабочего и компенсационного элемента приемника с идентичными свойствами.

Известно также устройство дл  бесконтактного измерени  температуры, содержащее металлический с зачерненной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерьгаатель излучени  на основе вибропреобраэовател , приемник инфракрасного излучени  и температурный датчик (Патент ПЬзейцарии № 547487, кл. G 01 J 5/06, 1974),

Недостатком этого устройства  вл етс  необходимость в подогреве сравниваюдаго излучател , что вызьпва ет длительное врем  прогрева устрой- ства после включени .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение зависимости показаний устройства от изменени  температуры окружающей среды и уменыпение времени вьгко да на режим при изменении температур окружающей среды.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  бесконтактного измерени  температуры, содержащее ме таллический с зачерненной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерыватель излучени  и температурный датчик, дополнительно введена снабженна  диафрагмами трубка с зачернен ной внутренней поверхностью, со стороны входного отверсти  которой расположена оптическа  оправа с объективом дл  ИК-излучени , со стороны выходного отверсти  - приемник излуче- ни  в виде пироэлектрического детектора на ниобате лити , при этом в трубке перед приемником излучени  выполнен паз дл  размещени  зеркально

5

,

0 5

0

0

5

0

5 g

го прерывател  излучени , часть трубки с приемником излучени  соединена с корпусом через средство обеспечени  высокого теплового сопротивлени , и расположена внутри корпуса с воз- душньм зазором, при этом reNmepaTyp- ный датчик расположен в непосредственном тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки, средство обеспечени  высокого теплового сопротивлени  выполнено в виде канавки в стенке трубки или в виде вставки из теплоизолирующего материала,

На фиг. 1 схематически изображено устройство дл  бесконт актного измерени  температуры; на фиг. 2 - вариант выполнени  средства обеспечени  высокого теплового сопротивлени  в виде вставки из теплоизолирующего материала .

Устройство содержит пирометрический корпус 1, внутри которого расположена трубка, стенки которой образуют полость 2о В передней части трубки расположен объектив 3 дл  Ж-излуче- ни , со стороны выходного отверсти  - приемник излучени  4 в виде пироэлектрического детектора на ниобате лити . Непосредственно за местом соединени  между корпусом 1 и трубкой имеетс  канавка 5 дл  уменьшени  сечени  материала в трубке, что обеспечивает высокое тепловое сопротивление и тем самьм уменьшает тепловую инерцию устройства. Место соединени  трубки с корпусом может быть выполнено с помощью теплоизолирующего материала 11. Трубка имеет косо расположенный паз 6 дл  зеркального вибропреобразовател  7. Температурный датчик 8 расположен в непосредственно тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки. В полости 2 трубки расположены диафрагмы 9, предотвращающие попадание излучени  держател  10 объектива на приемник излучени . Внутренние стенки трубки вьшолнены зачерненными .

Устройство работает следующим образом .

от исследуемого объекта фокусируетс  объективом 3 на приемник 4 излучени . Модул ци  излучени  осуществл етс  зеркальным модул тором , вьтолненным на основе вибропреобразовател  7. Модул ци  осуществл етс  таким образом, что на приемник

4 излучени  попадает поочередно излучение от исследуемого объекта и полости 2, излучение которой служит излучением сравнени . Изменение температуры трубки измер етс  датчиком 8 температуры и компенсируетс , например , с помощью электронной схемы.

Вьтолнение пироэлектрического де- тектора из ниобата лити  позвол ет сиизить зависимость чувствительности устройства от изменени  температуры окружакщей среды до такой величины, что ею можно пренебречь. Устройство дл  бесконтактного измерени  температуры позвол ет также значительно уменьшить врем  вхождени .в рабочий . режим при изменении температуры окружающей среды.Формула изобретени 

Устройство дл  бесконтактного измерени  температуры, содержащее металлический с зачерненной внутренней поверхностью корпус, зеркальный прерыватель излучени  на основе вибропреобразовател , приемник инфракрасного излучени  и температурный датчик , отличающеес  тем.

0 5 0

5

0

что оно дополнительно содержит снабженную диафрагмами трубку с зачерненной внутренней поверхностью, со стороны входного отверсти  которой расположена оптическа  оправа с объективом дл  ИК-излучени , со стороны выходного отверсти  - приемник излучени  в виде пироэлектрического детектора на ниобате лити , при этом в трубке пе ред приемником излучени  выполнен паэ дл  размещени  зеркального прерывател  излучени , часть трубки с приемником излучени  соединена с корпусом через средство обеспечени  высокого теплового сопротивлени , и расположена внутри корпуса с воздушньм зазором , при этом температурный датчик расположен в непосредственном тепловом контакте с внутренней поверхностью трубки.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что средство дл  обеспечени  высокого теплового сопротивлени  выполнено в виде канавки в стенке трубки.

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что средство обеспечени  высокого теплового сопротивлени  выполнено в виде вставки

из теплоизолирующего материала.

У/// /У///7/7/7/// // /

777 /// / / 7 / / / / /////////

к

7 / / / / //

Фиг.1

If

Фиг. 2