SU842060A1 - Устройство дл регулировани нагреваСТЕКлОМАССы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к производс ву стекла и может быть использовано дл  бесконтактного регулировани  тем пературы стекломассы в печи и на выходе из питател . Известно устройство дл  измерени  и регулировани  температуры, содержа щее объектив, пирометрическую лампу, электронную схему и блок питани  1 . Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерени  и регулировани  температуры. Известно также устройство дл  регулировани  нагрева стекломассы, содержащее Объектив, диафрагму, пиро метрическую лампу и приемник излучени , подключенный ко входам анализатора сигнала J2 . Недостаток такого устройства заключаетс  в низкой точности регулировани  и узком диапазоне регулирова ни . Цель изобретени  - повышение точности и расширение диапазона регулировани .- Поставленна  цель достигаетс  Тем что в устройство дл  регулировани  нагрева стекломассы, содержащее дбъектив, диафрагму, пирометрическую лампу и приемник излучени , подключенный ко входам анализатора сигнала, введены селективный .светофильтр,полупрозрачное зеркало, окул р, проецирующую линзу, дополнительный светофильтр , источник пульсирующего пос-. то нного тока,/регулировочный резистор и исполнительный механизм подачи теплоагента, причем диафрагма,пирометрическа  лампа, селективный светофильтр, полупрозрачное зеркало и окул р расположены на оптической оси объектива, дополнительный светофильтр расположен между проецирующей ЛИНЗОЙ и приемником излучени , который помещен -в фокальной плоскости проецирующей линзы, пирометрическа  лампа через регулировочный резистор подключена к источнику пульсирующего посто нного тока, а выход анализатора сигнала подключен к. исполнительHOf/iy механизму подачи теплоагента. На фиг. 1 показан схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - электронна  схема сравнени  посто нной и переменной составл ющих сигнала; на фиг. 3 - спектральные интервалы длин волн дл  систем приемник излучени  - дополнительный светофильт|э и глаз - стекло КС15.

Устройство(фиг. 1) содержит объектив 1, диафрагму 2, за которыми установлены пирометрическа  лампа 3 и . селективн-ый светофильтр 4. За светофильтром расположена оптическа  система , состо ща  из полупрозрачного зеркала 5 и проецирующей линзы 6. В фокальной плоскости линзы 6 установлен приемник излучени  7, например кремниевый фотодиод, и дополнительный светофильтр 8. На оптической оси входного объектива 1 за полупрозрачным зеркалом 5 размещены окул р 9 и диафрагма 10. Пирометрическа  лампа 3 соединена с источником 11 посто нного пульсирующего тока с частотой пульсаций 20-50 в секунду через регулировочный резистор 12, В этой цепи установлен миллиамперметр 13.Приемник излучени  соединен со входом анализатора сигнала 14 сравнени  посто нной и переменной составл ющих поступающего в него сигнала. Выход схемы 14 соединен с исполнительным механизмом 15 подачи те)гпоагента.

На фиг. 2 показана электронна  схема сравнени  посто нной и переменной составл ющих сигнала, посту-, пающего с приемникаизлучени . Схема содержит RC-фильтр 16, выпр митель 1 потенциометр 18, элемент сравнени  19, нуль-орган 20 и усилитель 21,выход KOTOpQj o соединен с исполнительным механизмом 15.

Устройство работает следующим образом.

Объектив 1 и диафрагма 2 создают изображение объекта в плоскости нити пирометр ческой лампы 3. При измерении температуры фотометрирование производитс  обычным способом, т.е. путем наблюдени  изображений и нити сравнени , к объекта через окул р 9 и селективный фильтр 4. Полупрозpa iHoe зеркало 5 пропускает достаточно света (например, 50%), чтобы было возможно точное уравнение  ркостей , но при необходимости оно может быть выведено из пол  зрени  пирс- метра. питани  пирометрической лампы к ней подключаетс  источник 11 пульсирующего посто нного тока с частотой пульсаций пор дка 25-50 в секунду ( источник может быть выполнен в виде простейшего однополупериодного выпр мител  переменного тока промыц1пенной частоты) . При такой частоте пульсаций мелькани  незаметны дл  глаза и не вли ют на точность фотометрировани . Регулировочный резистор 12 предназначен; дл  регулировани  тока, протекающего через нить сравнени  пирометрической лампы 3, а миллиамперметр 13 - дл  измерени  этого тока. Так как потребл емый пирометрической лампой ток однозначно св зан с температурой нити сравнени , прибор 13 может быть отградуирован в градусах температуры

Диафрагмы И и 10 служат дл  ограничени  пучков лучей, проникающ.их в объектив и окул р соответственно.

Дл  регулировани  температуры открывают доступ лучам и линзе 6 (это может быть сделано поворотом не показанной на фиг, 1, заслонки, введением в ход лучей полупрозрачного зеркала 5, если при фотометрировании оно было выведено) . Отраженные зеркалом 5 лучи от объекта исследовани  и нити сравнени  с помощью линзы 6 собираютс  на чувствительной поверхности приемника излучени  7, перед которым установлен дополнительный светофильтр В. Поскольку посто нна  времени приемника излучени  доста- , точно мала (дл  фотодиодов менее 0,001 с),.то на его выходе возникает сложный сиглал, состо щий посто нной составл ющей(излучение объекта плюс : определенна  часть излучени  нити сравнени )и переменной составл ющей (некотора ,часть излучени  нити сравнени ). При стабилизированном питании пульсирующим посто нным током переменна  составл юща  зависит только от положени  регул тора 12,т.е.не может мен тьс  произвольно. Посто нна  составл юща  сигнала, завис ща  от температуры объекта исследовани , из-мен етс  вместе с ней. Если с помощью электронной схемы разделить эт-й составл ющие сигнала и,уменьшив большую из них так, чтобы при исчезновении нити были равны, то на выходе.электронной схемы разностный сигнал будет отсутствовать. При неизменном накале нити сравнени  такой разностный сигнал может возникнуть только при нарушении фотометрического равновеси  вследствие изменени  температуры объекта. Пол рность разностного- сигнала будет зависеть от того, повысилась или понизилась температура , т.е. если после достижени  фотометрического равновеси  наблюдатель установит схему на нуль, то в дальнейшем она сама сможет регулировать установленную температуру, выдава  соответствующий сигнал исполнительному механизму.

Блочна  электронн.а  схема и прохождение-сигналов показаны на фиг.2. На фотодиод 7 направ.п ютс  потоки излучени  от объекта EQ и от нити сравнени  Eyj . Излучение объекта посто нно во времени (или мен етс  очень медленно), излучение нити содержит . посто нную и. переменную составл ющую, соот.нощение между которыми зависит от частоты пульсаций и тепловой инерции нити. Сигнал U на выходе фотодиода представл ет собой результат совместного воздействи  обоих потоков . Этот сигнал поступает на КСфильтр 16, где раздел етс  на посто нную и переменнуюсостав.  ипцие . Перва  5 подаетс  на уравноветпч -) потенциометр 18, который имеет выведенную .наружу ручку дл  уменьшени  сигнала в требуемом отношении при установке схема на нуль. Переменна  составл юща  подаетс  на выпр митель 17, а оттуда на элемент сравнени  19, К этой же  чейке подводитс  сигнал от уравновешивающего потенциометра 18. При равенстве сигналов нуль-индикатор 2 элемента сравнени  19 устанавливаетс  на нуль. При отсутствии такого равенства стрелка нуль-индикатора отклон етс ,а на выходе  чейки сравнени  по вл етс  разностный сигнал, который усиливаетс  усилителем 21 и поступает на исполнительный механизм 15. Последний в зависимости от пол рности, сигнала (т.е. в конечном счете от повышени  или понижени температуры-объекта ) включает или выключает нагревательные элементы, уменьшает или увеличивает ток в них и т.д.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство-СССР 368499, кл. G 01 J- 5/52, 1973.

2.Гордон А.Н.Основы пирометрии. М., Металлурги , 1971, с. 336 (прототип).

.ХЬ

at.f

Н

20

0. о,е

0,f8 0,70 МКМ Л

фиг. J