Claims (2)
Эта цель достигаетс тем, что в устройство введены дополнительный регистратор , вьшолненный аналогично основному и оптически св занный с термохром20 ным индикатором, блок сравнени и к 1числительный блок, вход которого через блок сравнени соединен с выходами фотопоиемников , его управл ющие входы и 391 выходы соединшы соответственно с входами и выходами блоке настройки светофильтров пороговые и управл ющие выходы соединены с управл ющими входами блока управлени , а информационный выход вычислительного блока подключен к блоку ааписн информации. На фиг. 1 приведена схема выпопнеюш устройства дл измерени температуры1 на фиг. - функциональна схема вычислительного блока; на фиг. 3 - спек тральна характеристика светового потока , отраженного от термохромного индикатс а , в зависимости от температуры. Схема устройства дл измерени температуры содержит термохромный индикатор 1 температуры, вьшолненный на основе жидкокристаллического вещества, и иаход$пциес в тепловом контакте с объектом 2 измерени температуры, источник 3 светового излучени , перайаюашй оптический канал 4 и приемньхй оптический канал 5, Бьшолненные в виде жгута оптических волокон, светофильтры в н 7 с переменной длиной волн пропускани , блоки 8 и 9 настройки светофильт ров, фотопривмники 10 и 11, выходы которых подключен к входам блока 12 сравнени , представл ющего собой компаратор , выполненный на базе дифференциального усилител посто нного тока, коммутации сигналов на входах которого при смене режимов сравнени осуществл етс с помощью аналоговых ключей. Пороговый и управл ющий входы и выходы узла 12 сравнени подключены к управл ющему вычислительному блоку 13, информаПионкый выход которого подключен к блоку 14 записи информации (фиг. 1). Схема вычислительного блока 13 содержит св занные между собой процессор 15 и блок 16 пам ти, подключенньте посредством интерфейса 17 к устройствам 18-23 ввода-Бшаша информации: Уст ройство 18 ввода предназначено дл ввода и вьтполнено в виде перфосчитывающего устройства. Устройство 19 вывода предназначено дл вывода информации и подключено к блоку 14 записи информации. Устройство 2О ввода-вывода предназначено дл св зи с блоком 12 сравнени . К нему пошлючен выход блока 12 сравнени , управл ющий вход и через цифроаналоговый преобразователь 21 - пороговый вход.(фиг. 2). В основу работы устройства положена экстремальна зависимость интенсивности потока -CBeta 3 , отраженного термохром14 ньгм индикатором, от длущы волны рассе нного света ,1 , однозначно св занна с температурой термохромного индикатора и определ ема формулой . ..), где у- длина волны составл ющей спектра с максимальной интенсивностью; Т - температура термохромного индикатора. Дл больщинства термохромных индикаторов спектральна характеристика симметрична относительно ординаты максимума интенсивности, как показано на фиг. 3, где d - участки кривой с малой крутизной; 5 - участки с большой крутизной . Устройство работает следующим образом . Термохромный индикатор 1 ввод т в тепловой контакт с поверхностью объекта 2, температура которой подлежит измерению . Включают осветитель 3, и свето- вой поток по передающему оптическому каналу 4 подаетс к термохромному индикатору 1. Отраженный от него световой поток по приемному оптическому каналу 5 подаетс через два независимых светофильтра б и 7 с переменной длиной волн пропускани на два фотоприем- ника 10 и 11, выходные напр жени которых пропорциональны интенсивности прин тых световых потоков. Эти напр жени поступают на 12 сравнени , где сравниваютс как между собой, так и с пороговым сигналом, поступающим от управл ющего вычислительного блока 13 через устройство 20 ввода-выводй и цифроаналоговый преобраз,ователь 21. С другого выхода устройства 2 О на блок 12 сравнени поступает сигнал, управл ющий выбором сравниваемых напр жений . Результаты сравнени поступают в управл ющий вычислительный блок 13, который вьфабатывает сигнал перестройки , поступающий на блоки 8 и 9 настройки светофильтров 6 и 7. Исходные состо ни этих светофильтров - два разнь1х конца рабочего диапазона: красный и синий . Перестройка светофильтров направлена навстречу друг другу, к середине диапазона. Процесс перестройки светофильтров заключаетс в том, что по сигналам управл ющего блока 13 блоки 8 и 9 настройки светофильтров перестраивают длину волны пропускани светофильтров 6 и 7. Окончание перестройки светофильтров проходит индивидуально при равенстве напр жений на выходе каждого фотоприемника и порогового напр жени вычислительного блока 13 в блоке 12 сравнени . Первое пороговое напр жение и/1 (фиг. 3) вьфабатываетс таким образом, чтобы сравнение выходных сигналов фотоприемников начиналось тогда , когда эти сигналь достигнут величины соответствующей скатам спектральной характеристики. Управл ющий вычислительный блок 13 по величине , л. ,с помощью заданной программы, основанной на конкретной зависимости интенсивности пото ка света 3 от длины волны X рассе нного света термохромным индикатором, определ ет первую оценку т абсциссы максимума Х, и второе пороговое напр жение и, а значит и направлени очередной перестройки фильтров. Затем про11едура перестройки йовтор етс и завер- щаетс получением значений и по По ним вычисл етс втора оценка, mn погрешность оценки бЧ), и, если последн превосходит некоторую заранее задан ную величину, вычисл етс следующее по роговое напр жение, В этом случае пере стройка фильтров и последующий цикл ы. числений повтор етс до тех пор, пока пргрещность оценки не опуститс ниже заданного уровн . После этого вычисленное значение 1,т передаетс в блок 14 регистрации. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает большую точность измерени температуры, так как в нем ис1ключены ошибки измерени , обусловленные спектра{ПзНой характеристикой термохромного индикатора. Формула изобретени Устройство дл измерени температуры , включающее термохромный индикатор, оптически св занный с источником свето|Вого из71учени и с регистратором, содержащим светофильтр с переменной дшшой волн пропускани , блок настройки светофильтра , фотоприемник и блок записи информации , о т л и ч а ющ вес тем, что, с целью повышени точности измерени температуры, в устройство введены дополнительный регистратор, выполненньтй аналогично основному и оптически св занный с термохромным индикатором, блок сравнени и вычислительный блок, вход которого через блок сравнени соединен с выходами фотоприемников, его управл ющие входы и выходы сЪединены соответственно с входами и выюдами блока настройки светофильтров, пороговый и управл ющий выходы соединены с управл ющими входами блока сравнени , а информационный выход вычислительного блока подключен к блоку записи информации . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 4016761, кл. G01 К 11/12, 1977. This goal is achieved by adding an additional recorder, implemented similarly to the main and optically associated with a thermochromic indicator, to the comparator unit and to the numerical unit, whose input is connected to the outputs of the photo detectors through its comparator unit, its control inputs and 391 outputs connect, respectively. with the inputs and outputs of the filter tuning unit, the threshold and control outputs are connected to the control inputs of the control unit, and the information output of the computing unit is connected to the automatic recording unit n information. FIG. 1 is a schematic of a temperature measurement device 1 in FIG. - functional scheme of the computing unit; in fig. 3 - spectral characteristic of the luminous flux reflected from the thermochromic indicator, depending on the temperature. The device for measuring temperature contains a thermochromic temperature indicator 1, implemented on the basis of a liquid-crystalline substance, and is in thermal contact with a temperature measuring object 2, a light source 3, an optical channel 4 and a receiving optical channel 5, filled in the form of an optical cable fibers, light filters in n 7 with variable wavelength transmittance, blocks 8 and 9 of the adjustment of light filters, photocells 10 and 11, the outputs of which are connected to the inputs of the comparison unit 12, representing A comparator, made on the basis of a differential DC amplifier, switching signals at the inputs of which, when changing comparison modes, is performed using analog switches. The threshold and control inputs and outputs of the comparison unit 12 are connected to the control computing unit 13, the information output of which is connected to the information recording unit 14 (Fig. 1). The scheme of the computing unit 13 contains interconnected processor 15 and memory unit 16 connected via interface 17 to information input devices 18-23: Input device 18 is intended for input and filled in as a perforator. The output device 19 is intended to output information and is connected to the information recording unit 14. The I / O device 2O is intended to communicate with the comparator unit 12. The output of the comparison unit 12, the control input and through the digital-to-analog converter 21 - the threshold input (Fig. 2) have been sent to it. The operation of the device is based on the extreme dependence of the flux intensity —CBeta 3, reflected by the thermochrome 14 indicator, on the scattered light source, 1, uniquely associated with the temperature of the thermochromic indicator and determined by the formula. ..), where y is the wavelength of the spectrum component with maximum intensity; T - temperature thermochromic indicator. For most thermochromic indicators, the spectral characteristic is symmetric with respect to the ordinate of the intensity maximum, as shown in FIG. 3, where d - parts of the curve with a small slope; 5 - sections with a large slope. The device works as follows. The thermochromic indicator 1 is brought into thermal contact with the surface of the object 2, the temperature of which is to be measured. The illuminator 3 is turned on, and the light flux through the transmitting optical channel 4 is fed to the thermochromic indicator 1. The reflected light from it is transmitted through the receiving optical channel 5 through two independent light filters b and 7 with a variable transmission wavelength to two photoreceivers 10 and 11, the output voltage of which is proportional to the intensity of the received light fluxes. These voltages are applied to 12 comparisons, where they are compared both with each other and with the threshold signal from the control computing unit 13 through the input-output device 20 and the digital-analog converter 21 from the other output of the 2 O device to the comparison unit 12 a signal is received that controls the selection of the voltages being compared. The comparison results go to the control computing unit 13, which absorbs the tuning signal to the blocks 8 and 9 of the filter settings 6 and 7. The initial states of these filters are the two different ends of the working range: red and blue. The restructuring of the filters is directed towards each other, towards the middle of the range. The process of tuning the filters consists in that, according to the signals of the control unit 13, the blocks 8 and 9 of the settings of the filters change the wavelength of the transmission of the filters 6 and 7. block 12 comparison. The first threshold voltage and / 1 (Fig. 3) is chosen so that the comparison of the output signals of the photodetectors begins when these signals reach the value of the spectral characteristic corresponding to the slopes. Control computing unit 13 in size, l. , using a given program based on a specific dependence of the intensity of the light stream 3 on the wavelength X of the scattered light by a thermochromic indicator, determines the first estimate of the abscissa of the maximum X, and the second threshold voltage, and, hence, the direction of the next filter tuning. Then, the restructuring procedure is repeated and completed by obtaining the values, and using the second estimate, mn, the estimated error (mn), and, if the latter exceeds a certain predetermined value, the next threshold voltage is calculated. filters and subsequent cycles. The calculations are repeated until the estimated error drops below a predetermined level. Thereafter, the calculated value 1, t is transmitted to the registration unit 14. Thus, the proposed device provides greater accuracy in temperature measurement, since it includes measurement errors due to the spectrum {the characteristic of the thermochromic indicator. A device for measuring temperature, including a thermochromic indicator optically coupled to a light source and a recorder containing a variable-pass light filter, a light filter tuning unit, a photodetector, and an information recording unit, which weighs and weighs By the fact that, in order to increase the accuracy of temperature measurement, an additional recorder was introduced into the device, similarly to the main and optically associated with a thermochromic indicator, a comparison and computation unit The second block, whose input is connected to the photodetector outputs through the comparison unit, its control inputs and outputs are connected respectively to the inputs and outputs of the optical filter tuning unit, the threshold and control outputs are connected to the control inputs of the comparison unit, and the information output of the computing unit is connected to the unit recording information. Sources of information taken into account in the examination 1. US Patent No. 4016761, cl. G01 K 11/12, 1977.
2.Патент ГДР № 1ОО549, кл. G01 К 11/12, 1976 (прототйй).2. Patent of the GDR No. 1OO549, cl. G01 K 11/12, 1976 (prototy).
(8)(eight)