SU970128A1 - Цифровой пирометр спектрального отношени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиационной термометрии, точнее к устройствам измерени  цветовой температуры бесконтактным методом по тепловому излучению, и может быть использовано, например, в металлургической промышленности.

Известен пирометр спектрального отношени ,содержащий модул тор светового потока, состо щий из оптической системы с кадровыми окнами и обтюратора со светофильтрами, электродвигатель, приемник излучени , предварительный усилитель, ключи, пиковые детекторы с автоматическим сбросом, интегрирующие ;Р.С-цепочки,дифференциальные усилители , трехполюсные аналоговые ключи , схему сравнени , триггер со счетным входом, измерительную схему, формирователь импульсов, одновибратор 111.

Недостатком известного устройства  вл етс  низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  пирометр спектрального отношени , содержащий модул тор светового потока, приемник излучени , блок синхроимпульсов,, усилитель, ключи, с(мплитудные детекторы, преобразователь логарифма отношени  двух напр жений в интервал времени, состо щий из ключа, схемы сравнени  и параллельной RC-цепочки, триггер,- блок задани  временных интервалов и измеритель частоты f2j.

Недостатком данного устройства  вл етс  низкое быстродействие, обусловленное большей длительностью

10 интервала времени, необходимого дл  подсчета импульсов, число которых пропорционально измер емой температуре .

Цель изобретени  -повышение быстро15 действи  пирометра спектрального отношени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пирометр, содержащий блок преобразователей интенсивности монохро20 матического излучени  в напр жени  и блок индикации, дополнительно введены последовательно соединенные блок преобразовани  отношени  двух напр жений в цифровой код, блок определе25 ни  участка аппроксимации и блок управлени , состо щий из дешифратора, соединенного со счетчиком команд, распределител  тактовых импульсов, соединенного по выходам со счетчиком

Claims (2)

1. 30 команд и счетчиком адреса пам ти. причем выход блока преобразователей интенсивности монохроматического из лучени  в напр жени  соединен с вхо дом блока преобразовани  отношени  двух напр жений в цифровой код, пер вый выход последнего подсоединен к введенному блоку определени  резуль тата измерени  , выход которого соединен с распределителем тактовых им пульсов , а входы - с группой выходов дополнительного блока пам ти и управл гойдими выходами дешифратора, второй выход - к блоку индикации, соединенному также с дешифратором , при этом выходы счетчика адреса пам ти подключены к первой группе входов блока пам ти, второй и третий выходы которого соединены с блоком определени  участка апроксимации и распределителем . тактовых импульсов, а второй вход со счетчиком адреса пам ти и дешиф ратором, управл кицие выходы дешифратора подключены к блоку определени  участка аппроксимации, к блоку преобразовани  отношени  двух напр жений в цифровой код,к блоку преобразователей интенсив-ности монохроматического излучени  в напр  жени  и к блоку индикации. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства;на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие выполнение аппроксимации передаточной функции пирометра Цифровой пирометр спектргшьного отношени  содержит блок 1 преобраз вателей интенсивности монохроматического излучени , блок 2. индикации , блок 3 преобразовани  отношени  двух напрЯ5кенйй в цифровой код, блок 4 определени  участка аппрокс мации, блок 5 определени  результа ta измерени , блок б пам ти, блок управлени , состо щий из дешифратора 8, счетчика 9 команд, распределител  10 тактовых импульсов, с чика 11 адреса пам ти. Вместо вытекающей из закона Вина-Планка зависимости СхО/Х - /Лг) ..F(/ eh(U,/Oi)(A./Ai) . UJLa напр жени , пропордаю нальные цлотности спектральной хар актеристики излучени  соответстве но на длинах волн Л и С - пост IТЛ.1 л Анна . . Действительную зависимость температуры от отнсоцени  напр жений а проксимируют функцией ttilOJOi) с определенными в результате измер ни  двух различных температур коэф фициентами аппроксимации А и В, на основании которой дл  дискретных значений tк, к О, 1, 2,..., п. о ократно вычисл т соответствующие м значени  (-{г , к О, 1, 2,..,, . При этом на основании, фиг. 2 нахо т аппроксимирутошую функцию дл  Ко у ггка iK-tK-.(U4/U2)K-(UWUa)K. K--t (u,/ai),t-() котора  приводитс  к виду .. J. , . . i и i i vctvLO:; vw/u, /ил--ЦТ ( f Ui VUi/nl UxA-i Обознача  fc-K t-K«-K- -K-l .... Ak.. -Ьк-t. Г(Л Ak-U I a..v7u:btr{4 VUi/M получаем ,: , Дл  отдельных интервалов температур Ct,4 , t, определ ютс  цифровые значени  коэффициентов 0,, к 1, 2,..., п, которые вместе с вычисленными значени ми (-УМ. записываютс  в блок б пам ти и хран тс  н. нем посто нно . Устройство работает следующим образом. Управл ющие сигналы, определ к цие последовательность выполн емых операций , вырабатываютс  дешифратором 8 в соответствии с состо нием счетчика 9. Состо ние счетчика 9 измен етс  импульсом, поступак цим с соответствующего выхода распределител  10. С началом измерени  температуры управл юище сигналы, вырабатываемые блоком 7, определ ют последовательность выполн емых операций. Напр жени  с выходов блока 1 поступают на входы блока 2, поеобразующего отношение напр жений в цифровой код. Полученный код поступает на первые группы .входов блока 5. Одновременно происходит считывание из блока б значени  ---1 I , дал ющего нижнюю; границу tj, интервала измер емых температур Cto- ,} которое поступает на вторую группу входов блока 4, в котором производитс  сравнение действительного значени  Y со значением величина () т.е. измеUt4Ui/o р ема  величина меньшего нижнего предела измерени , дальшейшие операции не выполн ютс  и на блоке 2 загораетс  индикатор Выход за пределы диапазона. Если т ( , зна . .Ог ЧигУо чение счетчика 11 увеличиваетс  на единицу и происходит считывание из блока 6 значени  0, Е , (д5) дл первого участка аппроксимации, выбранные значени  D и Е,, поступают соответственно на вторую и третью группы входов блока 5, а значение - на вторую группу входов Ьлока 4, в котором прсэизврдитс сравнение действительного значени  -jj со значением (-щ- В случар Ж ( У1. т.е. значение W,/Ux Ua V не находитс  на первом участке аппроксимации , значение счетчика 11 увеличиваетс  на единицу и происходит , считывание значений 0, В., /l2i дл  следующего участка аппроксимации (к 2).Такой процесс происходит до тех пор, пока не выполнитс  условие Щ f Ui/К ЭТОМ случае блок 4 вырабатывает сигнал, который поступа ет на соответствующий вход распределител  10. Выработанный им тактовый импульс увеличивает значение счетчика 9 на единицу. На соответствующем выходе дешифратора 8 по вл етс  сигнал, блокирующий считывание из блока 6. На блок 5 поступают управл  ющие сигналы, по которым поступающее из блока 6 значение D перемножаетс  с цифровым кодом отношеТГи .; ,-а результат уг ножени  суммируетс  с поступающим из блока значением Е. На второй группе выходов блока 5 по вл етс  од результата ,и меЕ ени  температуры t который после поступлени  соответЪт вующего управл ющего сигнала высвечиваетс  блоком 2.и (I Естественно, что если -с(-)у,| то измер ема  величина превышает верхнюю границу ty, диапазона измерени  t в таком случае на Выход блоке 2 загораетс  индикатор за предел диапазона. Быстродействие предлагаемого устройства определ етс  временем преобразовани  отношени  ( код и затратами времени на выполнение операции определени  участка аппроксама ций, одной операции умножени  и одно операции суммировани . Длительность каждой из указанных операций измер етс  микросекундами. В устройстве-прототипе быстродействие определ етс  интервалом вр&ле ни t(kt-i -л-ti) , где ДЬ,- врем , затрачиваемое на нахождение лога рифма отношени  напр жений д -tin а ах,-::,, г заданн (П отрезок времени. При этом длительность интервалов времени 1Л и ДЬг измер етс  единицами миллисекунд. Сопоставл   быстродействие устройства-прототипа и предлагаемого устройства можно сделать вывод, что быстродействие насто щего устройства гораздо выше. Таким образом, изобретение позвол ет значительно ускорить процесс измерени  цветовой температуры. Формула изобретени  Цифровой пирометр спектрального отношени , содержащий блок преобразователей интенсивности монохроматического излучени  в напр жени  и блок индикации, отлич ающий с   тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него дополнительно введены последовательно соединенные блок преобразовани  отношени  двух напр жений в цифровой код, блок определени  участка аппроксимации и блок управлени , состо щий из дешифратора Соединенного со счетчиком команд, распределител  тактовых иглпульсов ,соединенного по выходам со счетчиком когланд и счетчиком адреса пам ти, причем выход блока преобра- , аователей интенсивности монохроматического излучени  в напр жени  соединен с входом блока преобразовани  отношени  двух напр жений в цифровой код, первый выход последнего подсоединен к введенному блоку определени  результата измерени , выход которого соединен с распределителем тактовых импульсов, а входы - с группой выходов дополнительного блока пам ти и управл ющими выходами дешифратора, и второй выход - к блоку индикации, соединенному также с дешифратором, при этом выходы счетчика адреса пам ти, подключены к первой группе входов блока пам ти, второй и третий выходы которого соединены с блоком определени  участка аппроксимащии и распределителем тактовых иглпульсов, а второй вход со счетчиком адреса пам ти и дешифратором , управл ющие выходы дешифратора подключены к блоку определени  участка аппрокси:иации, к блоку преобразовани  отношени  двух напр жений в цифровой код, к блоку преобразователей интенсивности монохроматического излучени  в напр жени  и блоку индикации. Источники информации, прин тые во вниг 1ание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 576503, кл. G 01 J 5/00, 1978.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 800684, кл. G 01 J 5/00, 1980.

   t--

   8

   5 t

   A n

   J

   L.

   (V.jVt)