SU744249A1 - Фотоэлектрический пирометр - Google Patents

Description

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПИРОМЕТР

1

Изобретение относитс  к области оптической пирометрии и может быть использовано , например, в металлургической промышленности при изготовлении катанки, гор чем волочении, термообработке проволоки и т. д.

Известны конструкции фотоэлектрических пирометров дл  измерени  температуры как неподвижных, так и движущихс  непрерывных тел, содержащие оптическую систему, с помощью которой поток лучистой энергии направл етс  на фоточувствительный элемент, модул тор светового потока, лампу сравнени , систему визировани  и электронные усилители, работающие в режиме пр мого усилени  или в режиме сравнени  с оптической обратной св зью 1.

В таких пирометрах, например в ФЭЦ-4 на фотоприемник, установленный в фокальной плоскости объектива, проектируетс  весь световой потребитель, изменение температуры малых объектов приводит к необходимости примен ть телеобъекты с малым углом зрени , при этом при изменении диаметра проволоки необходимо лишь обеспечить ее неподвижность в поперечном направлении (что в производственных услови х невозможно), либо измен ть рассто ние между ней и объективом. При этом измер емый объект должен находитьс  на оптической оси. При поперечных колебани х прот гиваемых тел типа проволоки их 5 изображение, передаваемое оптической системой на фотоприемник, уходит частично или полностью за пределы светочувствительного сло , что искажает показани  и делает измерение невозможным.

Наиболее близким к предлагаемому  в0 л етс  пирометр, состо щий из оптико-механической системы, включающий корпус, объектив, конденсатор, полевую диафрагму , модул тор с щелевым сканирующим обтюратором (вращающийс  барабан), видоискатель , и электронной системы обработки информации, включающей фотоэлектрический преобразователь, предварительный усилитель , излучающий элемент оптической обратной св зи, запоминающие устройства, устройство сравнени  и устройство само20 контрол  2.

Конструкци  этого пирометра обеспечивает ему лучшие свойства по сравнению с другими известными и обеспечивает измерение температуры колеблющейс  проволоки

без необходимости измен ть рассто ние до объекта при нзненеиии его поперечного размера .

Недостатками этого ycTpoiicTBa  вл ютс  петемюлогичпость конструкции зращающегчк  барабана и трудность есо балансировки , так как npis наличии одной щели он /ю.ч.жен иметь (из услови  приемлемого быстродействи ) частоту врапдени  3000 об/мии ;|ли имет|. Ю- 20 ндентичиых щелей при мены::ей скорости, что также трудоемко при нзготов.Кмии; б);:ы:а  масса и cTOHMOCTij барабана с кпивсдоч; изображение свет щейе  и;ели ирн ночс-рсчных колебани .х измер емой нрово.хжи также перемещаетс  по светочувствительной поверхности ф1отоэлемента, что требует применени  последнего с достаточно больнюй поверхностью и вызывает iiorpeniiiocTb измерени  из-за неоднородности чувствительного сло .

Кроме того, при сканировании П1елью изображени  от объектов р,1злич п 1х иоперечных размеров гри одинаковой температуре получаютс  импульсы раз„ ичпой д.ли тельпоети , в резу.ьтате чего опи не могут быть с высокой точностью измерены, так как запоминающий конденсатор от д.тин-юго импульса зар жаетс  более плотно, чем от короткого.

Указа1П1ые недостатки этого прибора вызваны несоверн1енством его оптико-механической части и схемы обработки информации .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  температуры прот женных тел малого размера, колеблющихс  в нонеречном направлении, и упрощение конструкции пирометра.

Указанна  цель достигаетс  тем. что в предлагаемом устройстве фотоэлектрический преобразователь установлен в фокальной плоскости конденсатора, свизированного на квадратное окно неподвижной полевой диафрагмы, а электронна  система обработки информации снабжена устройствами дл  формировани  нормированных по длительности «вырезок ii3 середин импульсов, вырабатываемых с|х)тоэлектрически i преобразователем ир: облу1-:ении его световыми импульсами из измер емого объекта к излучающего элемента оптической обратной св зи , и подачи их на входы соответствующих запоминающих устройств.

На фиг. 1 приведена конструктив1 а  схема предлагаемого ф ггоэлектрического нирометра; на фиг. 2 -- eix) функциональна  блок-схема; на фиг. 3 -- временные диаграммы )В.

В отверстии передней стенки корпуса закреплена обой.ма 6, в которой по резьбе перемещаетс  тубус с объективом 7, угол зрени  которого рассчитан на осмотр участка поверхности, описываемой колеблющимс  прот женным объектом измерени  (проволокой ). Внутри обоймы 6 на цилиндрическом станке закреплена полева  диафрагма 8 с таким расчетом, что объектив нод.ходит вплотную к диафраг.ме при визировании на бесконечность, Диаметр описанной окружности квадратного окна диафрагмы не превышает расчетного диаметра светового пучка в плоскости диафрагмы при визировании объектива на минимально удаленный объект .

Указанные параметры Д;г афрагмы и ее расположе1 ие обеспечивают посто нст;:.о показаний пирометра при изменении рассто ни  до объекта и быстрый срыв показаний при выходе объекта измерени  из по .л  зрени  объектива (без постепенного уменьшени  показаний от номинала до ) ч1Ч).чредотврап1ает выдачу искаженнных аоказнний пирометра.

Позади объектива па днище корпуса устгновле .ч модул тор 9, представл ющий собой э.дектромеханический вибратор со сканирующим щелевым обтюратором 10. При этом обтюратор уста -1овлен в плоскости резкого изображени  объекта измерени , а илель параллельна оси прот женного объекта .

Ножка обтюратора предназначена дл  открыв;П;и  своими кра ми светового потока от излучаюп1е)-о э.лемента оптической обратной св зи 1i и образует таким образом световые и.миульсы, которые волоконным световодом 12 |1ереда отс  через светофильтр

14па поверхпость фотоэлектрического преобразовател  13.

Кондепсатор 15 и фотоприемник 13 установлены таким образом, что конденсатор

15свизирован на неподвижную полевую диафрагму 8, а фоточувствительный слой фотоириемника 13 находитс  в плоскости резкого и неподвижного изображени  окна этой диафрагмы, что исключает перемещение изображени  по светочувствительному СЛС1Ю и позво.л ет эф|Ьективнс использовать всю его поверхность.

Диафрагма 16 предназначена татько дл  ограничени  плотности светового потока.

Дл  поиска объекта измерени  применен зеркально-линзовый перископ 17, тубус которого с нагла;,ником выходит сквозь заднюю стенку 18 и чожет поворачиватьс  вокруг своей оси с фиксацией в двух положепи х «изме)ение «наводка (на рис I показано в положении «наводка).

Claims (2)

1.Гордов А. И. Основы пирометрии. М., «М.еталлурги , 1964, с. 352-353.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 1855513, кл. G 01 J 5/28, 1966, (прототип ).

Q I I / I / L

Фиг.б