UA154116U - DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT - Google Patents
DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT Download PDFInfo
- Publication number
- UA154116U UA154116U UAU202301391U UAU202301391U UA154116U UA 154116 U UA154116 U UA 154116U UA U202301391 U UAU202301391 U UA U202301391U UA U202301391 U UAU202301391 U UA U202301391U UA 154116 U UA154116 U UA 154116U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- input
- output
- bus
- digital
- voltage
- Prior art date
Links
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Пристрій для безконтактного вимірювання температури, що містить об'єктив, діафрагму. Додатково введено другий лічильник, формувач сигналу, елемент І, два регістри, цифровий компаратор та цифровий індикатор. Вихідна цифрова шина першого аналого-цифрового перетворювача з'єднана з вхідною цифровою шиною першого регістра, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини другого регістра та до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора. Друга вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого аналого-цифрового перетворювача, а вихід підключений до другого входу елемента І. Перший вхід якого разом з входом другого лічильника з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота. Вихід елемента І підключений до першого входу першого регістра, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача сигналу, вхід якого разом зі входом другого регістра підключені до виходу другого лічильника. Вихідна цифрова шина другого регістра з'єднана з вхідною цифровою шиною цифрового індикатора, вихідна цифрова шина першого аналого-цифрового перетворювача підключена до ЕОМ.A device for non-contact temperature measurement containing a lens and diaphragm. In addition, a second counter, a signal generator, element I, two registers, a digital comparator and a digital indicator were introduced. The output digital bus of the first analog-to-digital converter is connected to the input digital bus of the first register, the output digital bus of which is connected to the input digital bus of the second register and to the first input digital bus of the digital comparator. The second input digital bus of which is connected to the output digital bus of the first analog-to-digital converter, and the output is connected to the second input of element I. The first input of which, together with the input of the second counter, is connected to the output of the voltage-frequency converter. The output of element I is connected to the first input of the first register, the second input of which is connected to the output of the signal generator, the input of which, together with the input of the second register, is connected to the output of the second counter. The output digital bus of the second register is connected to the input digital bus of the digital indicator, the output digital bus of the first analog-to-digital converter is connected to the computer.
Description
Корисна модель належить до безконтактної термометрії і може бути використана для вимірювання температури нерухомих об'єктів або об'єктів, що обертаються, зокрема потужних електричних машин.A useful model belongs to non-contact thermometry and can be used to measure the temperature of stationary objects or rotating objects, in particular powerful electric machines.
Відомий пристрій для безконтактного вимірювання температури (А.С. СРСР Мо 1637498,A well-known device for non-contact temperature measurement (AS USSR Mo 1637498,
М. кл. З01К 13/08, 301.) 5/28, бюл. Мо 11, 1991), що містить об'єктив, світлодільник, діафрагму, отвір якої являє собою сектор, доповнений круглим отвором, центр якого співпадає з вершиною сектора та головною оптичною віссю, додаткову нерухому діафрагму, діафрагмуючий отвір якої являє собою прямокутну щілину, п дзеркал, закріплених на оптичній лінійці таким чином, що їх площини утворюють кут 45" з головною оптичною віссю, діафрагмуючі отвори дзеркал являють собою еліпси, на одній оптичній осі з якими встановлені п лінз та лінійка п приймачів інфрачервоного (ІЧ) випромінювання, лінзу та приймач ІЧ випромінювання, що розташовані на оптичній осі з додатковою нерухомою діафрагмою та площиною світлорозподілу світлодільника, вихід першого приймача ІЧ випромінювання підключений до входу підсилювача, вихід якого з'єднаний з входом частотоміра і з входом перетворювача частота-напруга блока аналізу, вихід якого підключений до других входів першого комутатора двох входів на один вихід блока керування і синхронізації та другого компаратора блока аналізу, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого джерела опорної напруги блока аналізу, а вихід підключений до входу другого світлодіода та до першого входу другого ключа блока керування і синхронізації, вихід якого з'єднаний з першим входом першого ключа блока керування і синхронізації, вихід якого підключений до входу крокового двигуна, вал якого зв'язаний з діафрагмою, вихід (пя-1)-го приймача ІЧ випромінювання через конденсатор блока аналізу підключений до другого входу першого компаратора блока аналізу, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела опорної напруги блока аналізу, а вихід підключений до входу першого світлодіода, вихід третього джерела опорної напруги блока керування і синхронізації з'єднаний з першим входом першого комутатора двох входів на один вихід блока керування і синхронізації, третій вхід якого підключений до першого входу другого ключа блока керування і синхронізації, другий вхід якого з'єднаний з виходом лічильника блока керування і синхронізації, вхід якого, а також другий вхід першого ключа блока керування і синхронізації, вхід буферного регістра блока перетворення інформації, вхід генератора напруги, що змінюється ступінчасто, блока вимірювання та індикаціїM. cl. Z01K 13/08, 301.) 5/28, Bull. Mo 11, 1991), containing a lens, a splitter, a diaphragm, the opening of which is a sector, supplemented by a circular hole, the center of which coincides with the top of the sector and the main optical axis, an additional fixed diaphragm, the diaphragm opening of which is a rectangular slit, mirrors fixed on an optical line in such a way that their planes form an angle of 45" with the main optical axis, the diaphragm apertures of the mirrors are ellipses, on the same optical axis with which n lenses and a line of n receivers of infrared (IR) radiation, a lens and a receiver are installed IR radiation located on the optical axis with an additional fixed aperture and light distribution plane of the beam splitter, the output of the first IR radiation receiver is connected to the input of the amplifier, the output of which is connected to the input of the frequency meter and to the input of the frequency-voltage converter of the analysis unit, the output of which is connected to the second inputs of the first switch of two inputs to one output of the control and synchronization unit and the second comparator of the analysis unit, the first input of which is connected to the output of the second reference voltage source of the analysis unit, and the output is connected to the input of the second LED and to the first input of the second key of the control and synchronization unit , the output of which is connected to the first input of the first key of the control and synchronization unit, the output of which is connected to the input of the stepper motor, the shaft of which is connected to the diaphragm, the output of the (5-1)th IR radiation receiver through the capacitor of the analysis unit is connected to the second the input of the first comparator of the analysis unit, the first input of which is connected to the output of the first reference voltage source of the analysis unit, and the output is connected to the input of the first LED, the output of the third reference voltage source of the control and synchronization unit is connected to the first input of the first two-to-one switch the output of the control and synchronization unit, the third input of which is connected to the first input of the second key of the control and synchronization unit, the second input of which is connected to the counter output of the control and synchronization unit, the input of which, as well as the second input of the first key of the control and synchronization unit, the input of the buffer the register of the information conversion unit, the input of the step-changing voltage generator, the measurement and indication unit
Зо та перший вхід відеоконтрольного пристрою блока вимірювання інформації підключені до виходу дільника частоти блока керування і синхронізації, вхід якого, а також вхід другого комутатора п входів на один вихід блока перетворення інформації та перший вхід аналого- цифрового перетворювача блока підготовки даних з'єднані з виходом перетворювача напруга- частота блока керування і синхронізації, вхід якого підключений до виходу першого комутатора двох входів на один вихід блока керування і синхронізації, виходи з другого по (пя1)-ий приймачів ІЧ випромінювання з'єднані з вхідною шиною буферного регістра блока перетворення інформації, вихідна шина якого підключена до вхідної шини другого комутатора п входів на один вихід блока перетворення інформації, вихід якого з'єднаний з другим входом аналого- цифрового перетворювача блока підготовки даних, вихідна шина якого підключена до вхідної шини інтерфейсного пристрою блока підготовки даних, вихідна шина якого з'єднана з коламиZo and the first input of the video control device of the information measurement unit are connected to the output of the frequency divider of the control and synchronization unit, the input of which, as well as the input of the second switch n inputs to one output of the information conversion unit and the first input of the analog-to-digital converter of the data preparation unit are connected to the output of the voltage-frequency converter of the control and synchronization unit, the input of which is connected to the output of the first switch of two inputs to one output of the control and synchronization unit, the outputs of the second to (51)th IR radiation receivers are connected to the input bus of the buffer register of the information conversion unit, the output bus of which is connected to the input bus of the second switch n inputs to one output of the information conversion unit, the output of which is connected to the second input of the analog-to-digital converter of the data preparation unit, the output bus of which is connected to the input bus of the interface device of the data preparation unit, the output bus of which connected with circles
ЕОМ, вихід другого комутатора п входів на один вихід блока перетворення інформації підключений до другого входу відеоконтрольного пристрою блока вимірювання інформації, третій і четвертий входи якого з'єднані відповідно з виходами першого і другого керуючих підсилювачів блока вимірювання та індикації, перші входи яких підключені до виходу генератора напруги, що змінюється ступінчасто, блока вимірювання та індикації, вихідна шина лічильника блока керування і синхронізації з'єднана з вхідною шиною постійного запам'ятовуючого пристрою блока вимірювання та індикації, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого і другого керуючих підсилювачів блока вимірювання та індикації, виходи першого та другого світлодіодів з'єднані з загальною шиною.Computer, the output of the second switch n inputs to one output of the information conversion unit is connected to the second input of the video control device of the information measurement unit, the third and fourth inputs of which are connected, respectively, to the outputs of the first and second control amplifiers of the measurement and indication unit, the first inputs of which are connected to the output step-changing voltage generator, measurement and indication unit, the output bus of the counter of the control and synchronization unit is connected to the input bus of the non-volatile memory device of the measurement and indication unit, the first and second outputs of which are connected to the second inputs of the first and second control amplifiers, respectively measuring and indicating unit, the outputs of the first and second LEDs are connected to the common bus.
Головним недоліком даного пристрою є те, що він не дозволяє визначати найбільше значення температури теплових полів, наприклад, обмоток потужних електричних машин, що звужує функціональні можливості пристрою в задачі спостереження за об'єктами, що обертаються, зокрема потужними електричними машинами.The main drawback of this device is that it does not allow determining the highest temperature value of thermal fields, for example, the windings of powerful electric machines, which narrows the functionality of the device in the task of monitoring rotating objects, in particular, powerful electric machines.
Як найближчий аналог вибрано пристрій для безконтактного вимірювання температури (Патент України Мо 19737, М. кл. З01К 13/00, бюл. Мо 12, 2006), що містить об'єктив, діафрагму, отвір якої являє собою сектор, доповнений круглим отвором, центр якого співпадає з вершиною сектора та головною оптичною віссю, п дзеркал, закріплених на оптичній лінійці таким чином, що їх площини утворюють кут 457 з головною оптичною віссю, діафрагмуючі отвори дзеркал являють собою еліпси, на одній оптичній осі з якими встановлені п лінз та лінійка п ІЧ-датчиків, 60 перетворювач частота-напруга, чотири джерела опорної напруги, три компаратори, блок порівняння швидкості, генератор напруги, що змінюється лінійно, конденсатор, два світлодіоди, два комутатори, перетворювач напруга-частота, блок обробки сигналу, буферний регістр, дільник частоти, два ключі, лічильник (в подальшому - перший лічильник), два аналого- цифрових перетворювачі (АЦП), блок обчислення, постійний запам'ятовуючий блок (ПЗБ), генератор напруги, що змінюється ступінчасто, два керуючі підсилювачі, відеоконтрольний блок (ВКЕ) та інтерфейсний блок, причому вихід п-го ІЧ-датчика через конденсатор підключений до другого входу першого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу першого світлодіода, вихід третього джерела опорної напруги з'єднаний з першим входом першого комутатора, другий вхід якого підключений до другого входу другого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого джерела опорної напруги, а вихід разом з третім входом першого комутатора та зі входом другого світлодіода підключені до першого входу другого ключа, другий вхід якого з'єднаний з виходом першого лічильника, вхід якого, а також другий вхід першого ключа, вхід буферного регістра, вхід генератора напруги, що змінюється ступінчасто, та перший вхід ВКБ підключені до виходу дільника частоти, вхід якого, а також вхід другого комутатора та перший вхід першого АЦП з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота, вхід якого підключений до виходу першого комутатора, виходи п ІЧ-датчиків з'єднані з вхідною шиною буферного регістра, вихідна шина якого підключена до вхідної шини другого комутатора, вихід якого з'єднаний з другим входом першого АЦП, вихідна шина якого підключена до вхідної шини інтерфейсного блока, вихідна шина якого з'єднана з колами ЕОМ, вихід другого комутатора підключений до другого входуAs the closest analog, a device for non-contact temperature measurement was chosen (Patent of Ukraine Mo 19737, M. cl. З01К 13/00, Bull. Mo 12, 2006), which contains a lens, a diaphragm, the opening of which is a sector supplemented by a round hole, the center of which coincides with the top of the sector and the main optical axis, n mirrors fixed on an optical ruler in such a way that their planes form an angle of 457 with the main optical axis, the diaphragm apertures of the mirrors are ellipses, on the same optical axis with which n lenses and a ruler are installed n IR sensors, 60 frequency-to-voltage converter, four reference voltage sources, three comparators, a speed comparison unit, a linearly varying voltage generator, a capacitor, two LEDs, two switches, a voltage-to-frequency converter, a signal processing unit, a buffer register, frequency divider, two keys, a counter (hereinafter referred to as the first counter), two analog-to-digital converters (ADCs), a calculation block, a non-volatile memory block (PLC), a step-changing voltage generator, two control amplifiers, a video control unit ( VKE) and the interface unit, and the output of the n-th IR sensor is connected through a capacitor to the second input of the first comparator, the first input of which is connected to the output of the first reference voltage source, and the output is connected to the input of the first LED, the output of the third reference voltage source with connected to the first input of the first switch, the second input of which is connected to the second input of the second comparator, the first input of which is connected to the output of the second reference voltage source, and the output together with the third input of the first switch and the input of the second LED are connected to the first input of the second key , the second input of which is connected to the output of the first counter, the input of which, as well as the second input of the first key, the input of the buffer register, the input of the step-changing voltage generator, and the first input of the VKB are connected to the output of the frequency divider, the input of which, as well as the input of the second switch and the first input of the first ADC are connected to the output of the voltage-frequency converter, the input of which is connected to the output of the first switch, the outputs of n IR sensors are connected to the input bus of the buffer register, the output bus of which is connected to the input bus of the second switch, the output which is connected to the second input of the first ADC, the output bus of which is connected to the input bus of the interface unit, the output bus of which is connected to the circuits of the computer, the output of the second switch is connected to the second input
ВКЕБ, третій і четвертий входи якого з'єднані відповідно з виходами першого і другого керуючих підсилювачів, перші входи яких підключені до виходу генератора напруги, що змінюється ступінчасто, вихідна шина першого лічильника з'єднана з першою вхідною шиною ПЗБ, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого і другого керуючих підсилювачів, виходи першого та другого світлодіодів з'єднані з загальною шиною, вихід другого ключа підключений до першого входу першого ключа, вихід якого з'єднаний зі входом крокового двигуна, вал якого зв'язаний з діафрагмою, вихід перетворювача частота-напруга підключений до другого входу третього компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом четвертого джерела опорної напруги, а вихід підключений до першого входу генератора напруги, що змінюється лінійно, вихід якого з'єднаний з другим входом першого комутатора, а другий вхід підключений до виходу блока порівняння швидкості, вхід якого разом зі входом блока обробки сигналу з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота, вихідна шина буферного регістра підключена до вхідної шини блока обробки сигналу, вихід якого з'єднаний через блок обчислення зі входом другого АЦП, вихідна шина якого підключена до другої вхідної шини ПЗБ, виходи п ІЧ-датчиків з'єднані з вхідними шинами перетворювача частота-напруга та блока порівняння швидкості.VKEB, the third and fourth inputs of which are connected to the outputs of the first and second control amplifiers, respectively, the first inputs of which are connected to the output of the step-changing voltage generator, the output bus of the first counter is connected to the first input bus of the PZB, the first and second outputs of which connected respectively to the second inputs of the first and second control amplifiers, the outputs of the first and second LEDs are connected to the common bus, the output of the second key is connected to the first input of the first key, the output of which is connected to the input of the stepper motor, the shaft of which is connected to the diaphragm , the output of the frequency-voltage converter is connected to the second input of the third comparator, the first input of which is connected to the output of the fourth reference voltage source, and the output is connected to the first input of the linearly varying voltage generator, the output of which is connected to the second input of the first commutator, and the second input is connected to the output of the speed comparison unit, the input of which, together with the input of the signal processing unit, is connected to the output of the voltage-frequency converter, the output bus of the buffer register is connected to the input bus of the signal processing unit, the output of which is connected through the calculation unit to the input of the second ADC, the output bus of which is connected to the second input bus of the PZB, the outputs of n IR sensors are connected to the input buses of the frequency-voltage converter and the speed comparison unit.
Головним недоліком даного пристрою є те, що він не дозволяє визначати найбільше значення температури теплових полів, наприклад обмоток потужних електричних машин, що звужує функціональні можливості пристрою в задачі спостереження за об'єктами, що обертаються, зокрема потужними електричними машинами.The main drawback of this device is that it does not allow determining the highest temperature value of thermal fields, for example, the windings of powerful electric machines, which narrows the functional capabilities of the device in the task of monitoring rotating objects, in particular powerful electric machines.
В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою для безконтактного вимірювання температури, в якому за рахунок введення нових блоків та зв'язків між ними з'являється можливість визначати найбільше значення температури теплових полів, наприклад, обмоток потужних електричних машин, що розширює функціональні можливості пристрою в задачі спостереження за об'єктами, що обертаються, зокрема потужними електричними машинами.The useful model is based on the task of creating a device for non-contact temperature measurement, in which, due to the introduction of new blocks and connections between them, it becomes possible to determine the largest temperature value of thermal fields, for example, the windings of powerful electric machines, which expands the functionality of the device in tasks of observing rotating objects, in particular, powerful electric machines.
Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для безконтактного вимірювання температури, що містить об'єктив, діафрагму, отвір якої являє собою сектор, доповнений круглим отвором, центр якого співпадає з вершиною сектора та головною оптичною віссю, п дзеркал, закріплених на оптичній лінійці таким чином, що їх площини утворюють кут 45" з головною оптичною віссю, діафрагмуючі отвори дзеркал являють собою еліпси, на одній оптичній осі з якими встановлені п лінз та лінійка п ІЧ-датчиків, перетворювач частота-напруга, чотири джерела опорної напруги, три компаратори, блок порівняння швидкості, генератор напруги, що змінюється лінійно, конденсатор, два світлодіоди, два комутатори, перетворювач напруга-частота, блок обробки сигналу, буферний регістр, дільник частоти, два ключі, перший лічильник, два АЦП, блок обчислення, ПЗБ, генератор напруги, що змінюється ступінчасто, два керуючі підсилювачі та ВКЕБ, причому вихід п-го ІЧ-датчика через конденсатор підключений до другого входу першого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу першого світлодіода, вихід третього джерела бо опорної напруги з'єднаний з першим входом першого комутатора, другий вхід якого підключений до другого входу другого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого джерела опорної напруги, а вихід разом з третім входом першого комутатора та зі входом другого світлодіода підключені до першого входу другого ключа, другий вхід якого з'єднаний з виходом першого лічильника, вхід якого, а також другий вхід першого ключа, вхід буферного регістра, вхід генератора напруги, що змінюється ступінчасто, та перший вхід ВКБ підключені до виходу дільника частоти, вхід якого, а також вхід другого комутатора та пертий вхід першого АЦП з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота, вхід якого підключений до виходу першого комутатора, виходи п ІЧ-датчиків з'єднані з вхідною шиною буферного регістра, вихідна шина якого підключена до вхідної шини другого комутатора, вихід якого з'єднаний з другим входом першого АЦП, вихід другого комутатора підключений до другого входу ВКБ, третій і четвертий входи якого з'єднані відповідно з виходами першого і другого керуючих підсилювачів, перші входи яких підключені до виходу генератора напруги, що змінюється ступінчасто, вихідна шина першого лічильника з'єднана з першою вхідною шиною ПЗБ, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого і другого керуючих підсилювачів, виходи першого та другого світлодіодів з'єднані з загальною шиною, вихід другого ключа підключений до першого входу першого ключа, вихід якого з'єднаний зі входом крокового двигуна, вал якого зв'язаний з діафрагмою, вихід перетворювача частота-напруга підключений до другого входу третього компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом четвертого джерела опорної напруги, а вихід підключений до першого входу генератора напруги, що змінюється лінійно, вихід якого з'єднаний з другим входом першого комутатора, а другий вхід підключений до виходу блока порівняння швидкості, вхід якого разом зі входом блока обробки сигналу з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота, вихідна шина буферного регістра підключена до вхідної шини блока обробки сигналу, вихід якого з'єднаний через блок обчислення зі входом другого АЦП, вихідна шина якого підключена до другої вхідної шини ПЗБ, виходи п ІЧ-датчиків з'єднані з вхідними шинами перетворювача частота-напруга та блока порівняння швидкості, введено другий лічильник, формувач сигналу, елемент І, два регістри, цифровий компаратор та цифровий індикатор, причому вихідна цифрова шина першого АЦП з'єднана з вхідною цифровою шиною першого регістра, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини другого регістра та до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого АЦП, а вихід підключений до другого входу елемента І, перший вхід якого разом з входом другого лічильника з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота, вихід елемента І підключений до першого входу першого регістра, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача сигналу, вхід якого разом зі входом другого регістра підключені до виходу другого лічильника, вихідна цифрова шина другого регістра з'єднана з вхідною цифровою шиною цифрового індикатора, вихідна цифрова шина першого АЦП підключена до ЕОМ.The problem is solved by the fact that in a device for non-contact temperature measurement, which contains a lens, a diaphragm, the opening of which is a sector supplemented by a circular hole, the center of which coincides with the top of the sector and the main optical axis, n mirrors fixed on the optical line as follows in such a way that their planes form an angle of 45" with the main optical axis, the diaphragm apertures of the mirrors are ellipses, on one optical axis with which n lenses and a line of n IR sensors, a frequency-voltage converter, four reference voltage sources, three comparators are installed, speed comparison unit, linearly varying voltage generator, capacitor, two LEDs, two switches, voltage-frequency converter, signal processing unit, buffer register, frequency divider, two switches, first counter, two ADCs, calculation unit, PZB, voltage generator , which changes in steps, two control amplifiers and VKEB, and the output of the n-th IR sensor is connected through a capacitor to the second input of the first comparator, the first input of which is connected to the output of the first reference voltage source, and the output is connected to the input of the first LED, the output of the third reference voltage source is connected to the first input of the first switch, the second input of which is connected to the second input of the second comparator, the first input of which is connected to the output of the second reference voltage source, and the output together with the third input of the first switch and the input of the second LED connected to the first input of the second key, the second input of which is connected to the output of the first counter, the input of which, as well as the second input of the first key, the input of the buffer register, the input of the step-changing voltage generator, and the first input of the VKB are connected to the output of the frequency divider, the input of which, as well as the input of the second switch and the first input of the first ADC, are connected to the output of the voltage-frequency converter, the input of which is connected to the output of the first switch, the outputs of n IR sensors are connected to the input bus of the buffer register, the output bus of which is connected to input bus of the second switch, the output of which is connected to the second input of the first ADC, the output of the second switch is connected to the second input of the VKB, the third and fourth inputs of which are connected, respectively, to the outputs of the first and second control amplifiers, the first inputs of which are connected to the output of the voltage generator , which changes in steps, the output bus of the first counter is connected to the first input bus of the PZB, the first and second outputs of which are connected to the second inputs of the first and second control amplifiers, the outputs of the first and second LEDs are connected to the common bus, the output of the second key is connected to the first input of the first key, the output of which is connected to the input of the stepper motor, the shaft of which is connected to the diaphragm, the output of the frequency-voltage converter is connected to the second input of the third comparator, the first input of which is connected to the output of the fourth reference voltage source, and the output is connected to the first input of the linearly varying voltage generator, the output of which is connected to the second input of the first commutator, and the second input is connected to the output of the speed comparison unit, the input of which, together with the input of the signal processing unit, is connected to the output of the voltage-frequency converter , the output bus of the buffer register is connected to the input bus of the signal processing unit, the output of which is connected through the calculation unit to the input of the second ADC, the output bus of which is connected to the second input bus of the PZB, the outputs of n IR sensors are connected to the input buses of the frequency converter voltage and speed comparison unit, a second counter, signal shaper, element AND, two registers, a digital comparator and a digital indicator are introduced, and the output digital bus of the first ADC is connected to the input digital bus of the first register, the output digital bus of which is connected to the input digital bus of the second register and to the first input digital bus of the digital comparator, the second input digital bus of which is connected to the output digital bus of the first ADC, and the output is connected to the second input of element I, the first input of which, together with the input of the second counter, is connected to the output of the voltage converter -frequency, the output of element AND is connected to the first input of the first register, the second input of which is connected to the output of the signal generator, the input of which, together with the input of the second register, is connected to the output of the second counter, the output digital bus of the second register is connected to the input digital bus of the digital indicator, the output digital bus of the first ADC is connected to the computer.
Суть корисної моделі пояснює схема.The scheme explains the essence of the useful model.
Об'єкт контролю - 1; об'єктив - 2; З - діафрагма; 4 - кроковий двигун; 5-п дзеркал; 6-п лінз; 7 - оптична лінійка; 8-п ІЧ-датчиків; 9 - перетворювач частота-напруга; 10 - четверте джерело опорної напруги; 11 - третій компаратор; 12 - блок порівняння швидкості; 13 - генератор напруги, що змінюється лінійно; 14 - друге джерело опорної напруги; 15 - конденсатор; 16 - перше джерело опорної напруги; 17, 18 - другий та перший компаратори; 19, 20 - перший та другий світлодіоди; 21 - перший комутатор; 22 - третє джерело опорної напруги; 23 - перетворювач напруга-частота; 24 - блок обробки сигналу; 25 - буферний регістр; 26 - другий комутатор; 27 - дільник частоти; 28, 29 - перший та другий ключі; 30 - перший лічильник; 31 - другий аналого-цдцифровий перетворювач (АЦП); 32 - блок обчислення; 33 - постійний запам'ятовуючий блок (ПЗБ); 34 - генератор напруги, що змінюється ступінчасто; 35, 36 - перший і другий керуючі підсилювачі; 37 - відеоконтрольний блок (ВКБ); 38 - другий лічильник; 39 - формувач сигналу; 40 - другий регістр; 41 - цифровий індикатор; 42 - перший АЦП; 43 - елемент І; 44 - перший регістр; 45 - цифровий компаратор, причому об'єктив 2 розташований між об'єктом контролю 1 та діафрагмою 3, отвір якої являє собою сектор, доповнений круглим отвором, центр якого співпадає з вершиною сектора та головною оптичною віссю, п дзеркал 5, закріплених на оптичній лінійці 7 таким чином, що їх площини утворюють кут 45" з головною оптичною віссю, діафрагмуючі отвори дзеркал 5 являють собою еліпси, на одній оптичній осі з якими встановлені п лінз 6 та лінійка п ІЧ-датчиків 8, вихід п-го ІЧ-датчика 8.п через конденсатор 15 підключений до другого входу першого компаратора 18, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела опорної напруги 16, а вихід підключений до входу першого світлодіода 19, вихід третього джерела опорної напруги 22 з'єднаний з першим входом першого комутатора 21, другий вхід якого підключений до другого входу другого компаратора 17, перший вхід якого бо з'єднаний з виходом другого джерела опорної напруги 14, а вихід разом з третім входом першого комутатора 21 та зі входом другого світлодіода 20 підключені до першого входу другого ключа 29, другий вхід якого з'єднаний з виходом першого лічильника 30, вхід якого, а також другий вхід першого ключа 28, вхід буферного регістра 25, вхід генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 34, та перший вхід ВКБ 37 підключені до виходу дільника частоти 27, вхід якого, а також вхід другого комутатора 26 та перший вхід першого АЦП 42 з'єднані з виходом перетворювача напруга-ч-астота 23, вхід якого підключений до виходу першого комутатора 21, виходи п ІЧ-датчиків 8 з'єднані з вхідною шиною буферного регістра 25, вихідна шина якого підключена до вхідної шини другого комутатора 26, вихід якого з'єднаний з другим входом першого АЦП 42, вихід другого комутатора 26 підключений до другого входу ВКБ 37, третій і четвертий входи якого з'єднані відповідно з виходами першого 35 і другого 36 керуючих підсилювачів, перші входи яких підключені до виходу генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 34, вихідна шина першого лічильника 30 з'єднана з першою вхідною шиною ПЗБ 33, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого 35 і другого 36 керуючих підсилювачів, виходи першого 19 та другого 20 світлодіодів з'єднані з загальною шиною, вихід другого ключа 29 підключений до першого входу першого ключа 28, вихід якого з'єднаний зі входом крокового двигуна 4, вал якого зв'язаний з діафрагмою 3, вихід перетворювача частота-напруга 9 підключений до другого входу третього компаратора 11, перший вхід якого з'єднаний з виходом четвертого джерела опорної напруги 10, а вихід підключений до першого входу генератора напруги, що змінюється лінійно, 13, вихід якого з'єднаний з другим входом першого комутатора 21, а другий вхід підключений до виходу блока порівняння швидкості 12, вхід якого разом зі входом блока обробки сигналу 24 з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота 23, вихідна шина буферного регістра 25 підключена до вхідної шини блока обробки сигналу 24, вихід якого з'єднаний через блок обчислення 32 зі входом другого АЦП 31, вихідна шина якого підключена до другої вхідної шини ПЗБ 33, виходи пObject of control - 1; lens - 2; Z - diaphragm; 4 - stepper motor; 5-n mirrors; 6 lenses; 7 - optical line; 8-n IR sensors; 9 - frequency-voltage converter; 10 - the fourth source of reference voltage; 11 - the third comparator; 12 - speed comparison unit; 13 - linearly varying voltage generator; 14 - the second source of reference voltage; 15 - capacitor; 16 - the first source of reference voltage; 17, 18 - second and first comparators; 19, 20 - the first and second LEDs; 21 - the first switch; 22 - the third source of reference voltage; 23 - voltage-frequency converter; 24 - signal processing unit; 25 - buffer register; 26 - the second switch; 27 - frequency divider; 28, 29 - the first and second keys; 30 - the first counter; 31 - the second analog-to-digital converter (ADC); 32 - calculation unit; 33 - permanent memory block (PZB); 34 - stepwise voltage generator; 35, 36 - the first and second control amplifiers; 37 - video control unit (VKB); 38 - the second counter; 39 - signal generator; 40 - the second register; 41 - digital indicator; 42 - the first ADC; 43 - element I; 44 - the first register; 45 - a digital comparator, and the lens 2 is located between the object of control 1 and the diaphragm 3, the opening of which is a sector supplemented by a round hole, the center of which coincides with the top of the sector and the main optical axis, n mirrors 5 fixed on an optical ruler 7 in such a way that their planes form an angle of 45" with the main optical axis, the apertures of the mirrors 5 are ellipses, on the same optical axis with which n lenses 6 and a line of n IR sensors 8 are installed, the output of the nth IR sensor 8 .n through the capacitor 15 is connected to the second input of the first comparator 18, the first input of which is connected to the output of the first reference voltage source 16, and the output is connected to the input of the first LED 19, the output of the third reference voltage source 22 is connected to the first input of the first switch 21, the second input of which is connected to the second input of the second comparator 17, the first input of which is connected to the output of the second reference voltage source 14, and the output together with the third input of the first switch 21 and the input of the second LED 20 are connected to the first input of the second switch 29 , the second input of which is connected to the output of the first counter 30, the input of which, as well as the second input of the first key 28, the input of the buffer register 25, the input of the step-changing voltage generator 34, and the first input of the VKB 37 are connected to the output of the frequency divider 27 , the input of which, as well as the input of the second switch 26 and the first input of the first ADC 42, are connected to the output of the voltage-to-voltage converter 23, the input of which is connected to the output of the first switch 21, the outputs of n IR sensors 8 are connected to the input bus buffer register 25, the output bus of which is connected to the input bus of the second switch 26, the output of which is connected to the second input of the first ADC 42, the output of the second switch 26 is connected to the second input of the VKB 37, the third and fourth inputs of which are connected, respectively, to the outputs of the first 35 and the second 36 control amplifiers, the first inputs of which are connected to the output of the step-changing voltage generator 34, the output bus of the first counter 30 is connected to the first input bus of the PZB 33, the first and second outputs of which are connected to the second inputs of the first 35 and the second 36 control amplifiers, the outputs of the first 19 and the second 20 LEDs are connected to a common bus, the output of the second key 29 is connected to the first input of the first key 28, the output of which is connected to the input of the stepper motor 4, the shaft of which is connected to the diaphragm 3 , the output of the frequency-voltage converter 9 is connected to the second input of the third comparator 11, the first input of which is connected to the output of the fourth reference voltage source 10, and the output is connected to the first input of the linearly varying voltage generator 13, the output of which is connected to the second input of the first switch 21, and the second input is connected to the output of the speed comparison unit 12, the input of which, together with the input of the signal processing unit 24, is connected to the output of the voltage-frequency converter 23, the output bus of the buffer register 25 is connected to the input bus of the signal processing unit 24 , the output of which is connected through the calculation unit 32 to the input of the second ADC 31, the output bus of which is connected to the second input bus of the PZB 33, outputs n
ІЧ-датчиків 8 з'єднані з вхідними шинами перетворювача частота-напруга 9 та блока порівняння швидкості 12, вихідна цифрова шина першого АЦП 42 з'єднана з вхідною цифровою шиною першого регістра 44, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини другого регістра 40 та до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора 45, друга вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідного цифровою шиною першого АЦП 42, а вихід підключений до другого входу елемента І 43, перший вхід якого разом з входом другого лічильника 38 з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота 23, вихід елемента | 43 підключений до першого входу першого регістра 44, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача сигналу 39, вхід якого разом зі входом другого регістра 40 підключені до виходу другого лічильника 38, вихідна цифрова шина другого регістра 40 з'єднана з вхідною цифровою шиною цифрового індикатора 41, вихідна цифрова шина першого АЦП 42 підключена до ЕОМ.IR sensors 8 are connected to the input buses of the frequency-voltage converter 9 and the speed comparison unit 12, the output digital bus of the first ADC 42 is connected to the input digital bus of the first register 44, the output digital bus of which is connected to the input digital bus of the second register 40 and to the first input digital bus of the digital comparator 45, the second input digital bus of which is connected to the output digital bus of the first ADC 42, and the output is connected to the second input of the element I 43, the first input of which, together with the input of the second counter 38, is connected to the output of the voltage-frequency converter 23, the output of the element | 43 is connected to the first input of the first register 44, the second input of which is connected to the output of the signal generator 39, the input of which, together with the input of the second register 40, is connected to the output of the second counter 38, the output digital bus of the second register 40 is connected to the input digital bus of the digital indicator 41, the output digital bus of the first ADC 42 is connected to the computer.
Запропонований пристрій працює так. Перед початком роботи оптичну вісь пристрою суміщають з віссю обертання об'єкта контролю. Потік інфрачервоного випромінювання, що створюється поверхнею контрольованого об'єкта 1, який знаходиться на деякій відстані від оптичної системи пристрою, потрапляє на об'єктив 2, який перетворює його у випромінювання з променями, паралельними головній оптичній осі.The proposed device works like this. Before starting work, the optical axis of the device is aligned with the axis of rotation of the control object. The flow of infrared radiation created by the surface of the controlled object 1, which is located at some distance from the optical system of the device, falls on the lens 2, which converts it into radiation with rays parallel to the main optical axis.
Області, що виділяються на тепловому зображенні контрольованого об'єкта за допомогою п дзеркал 5, є концентричними сегментами круга. Оскільки ці дзеркала встановлені на оптичній лінійці під кутом 45? до головної оптичної осі, то отвори в дзеркалах мають еліпсоподібну форму. Враховуючи те, що діафрагмуючі отвори концентричні, то при повному обертанні діафрагми З навколо осі на ІЧ-датчики 8 надходить потік інфрачервоного випромінювання, що відповідає зображенням п сегментів всього зображення контрольованого об'єкта 1. Фіксуючи положення діафрагмуючого отвору діафрагми З в т напрямках полярної системи координат і здійснюючи її переривчастий обертальний рух за допомогою крокового двигуна 4, можна отримати інформацію про температуру М-т-(п-1)41 точок контрольованого об'єкта 1. Це пояснюється тим, що центральна частина діафрагмуючого отвору діафрагми З має круглу форму і за відсутності радіального биття потік інфрачервоного випромінювання, що потрапляє на ІЧ-датчик 8.п, є постійним при обертанні діафрагми 3. За наявності радіального биття наведена формула приймає вигляд МАт.-п.The areas highlighted on the thermal image of the monitored object using n mirrors 5 are concentric segments of a circle. Since these mirrors are mounted on an optical ruler at an angle of 45? to the main optical axis, then the holes in the mirrors have an elliptical shape. Given that the diaphragm openings are concentric, when the diaphragm Z is fully rotated around the axis, the IR sensors 8 receive a stream of infrared radiation that corresponds to the images of n segments of the entire image of the controlled object 1. Fixing the position of the diaphragm opening of the diaphragm Z in the directions of the polar system coordinates and making its intermittent rotational movement with the help of a stepper motor 4, it is possible to obtain information about the temperature M-t-(n-1)41 points of the controlled object 1. This is explained by the fact that the central part of the diaphragm opening of the diaphragm Z has a round shape and in the absence of radial beating, the flow of infrared radiation falling on the IR sensor 8.n is constant during the rotation of the diaphragm 3. In the presence of radial beating, the given formula takes the form MAt.-p.
Якщо швидкість обертання об'єкта контролю 1 дорівнює нулю, тобто об'єкт є нерухомим, то на виході перетворювача частота-напруга 9 сигнал дорівнює нулю. При цьому на виході третього компаратора 11 присутній сигнал логічного нуля, оскільки на його вхід подається напруга з четвертого джерела опорної напруги 10. Отже, на виході генератора напруги, що змінюється лінійно, 13 присутній також нульовий сигнал та на виході другого компаратора 17 встановлений сигнал логічного нуля, на вхід якого подається напруга з виходу другого джерела бо опорної напруги 14. За таких умов в першому комутаторі 21 відкритий канал проходження сигналу з виходу третього джерела опорної напруги 22 на вхід перетворювача напруга-частота 23. При цьому на його виході формується імпульсний електричний сигнал частотою -п, який надходить на вхід дільника частоти 27. На виході останнього формується імпульсний сигнал частотою її, що подається на входи першого лічильника 30, генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 34, ВКБ 37 та буферного регістра 25. З такою частотою здійснюється запис інформації в буферний регістр 25, яка надходить з ІЧ-датчиків 8 і яка зберігається в ньому протягом часу 1/ її, за який ця інформація зчитується другим комутатором 26 під дією вихідного імпульсного сигналу перетворювача напруга-частота 23 та перетворюється в послідовний потік.If the speed of rotation of the control object 1 is zero, that is, the object is stationary, then the signal at the output of the frequency-voltage converter 9 is zero. At the same time, a logic zero signal is present at the output of the third comparator 11, since the voltage from the fourth reference voltage source 10 is applied to its input. Therefore, a zero signal is also present at the output of the linearly varying voltage generator 13, and a logic signal is set at the output of the second comparator 17 zero, the input of which is supplied with the voltage from the output of the second reference voltage source 14. Under such conditions, in the first commutator 21, the signal passage channel from the output of the third reference voltage source 22 to the input of the voltage-frequency converter 23 is open. At the same time, a pulsed electric current is formed at its output a signal with a frequency of -n, which enters the input of the frequency divider 27. At the output of the latter, a pulse signal with a frequency of recording of information in the buffer register 25, which comes from the IR sensors 8 and which is stored in it for a time of 1/ its, during which this information is read by the second switch 26 under the action of the output pulse signal of the voltage-frequency converter 23 and is converted into a serial stream.
З цією ж частотою Інформація подається на другі входи першого АЦП 42 та ВКБ 37. Перший ключ 28 знаходиться у відкритому стані, оскільки на його перший вхід сигнал з виходу закритого другого ключа 29 не надходить. Отже, на кроковий двигун 4 надходить імпульсний сигнал, який зво 1 забезпечує обертання вала двигуна та діафрагми 3. За період В я сканується все теплове поле нерухомого об'єкта контролю 1, де ВД - мінімальний кут повороту, що утворюється при подачі одного керуючого імпульсу на кроковий двигун 4.With the same frequency, information is supplied to the second inputs of the first ADC 42 and VKB 37. The first key 28 is in an open state, since the signal from the output of the closed second key 29 does not arrive at its first input. Therefore, the stepper motor 4 receives a pulse signal, which causes the rotation of the motor shaft and the diaphragm 3. During the period B, the entire thermal field of the stationary object of control 1 is scanned, where VD is the minimum angle of rotation formed when one control pulse is applied. on a stepper motor 4.
Генератор напруги, що змінюється ступінчасто, 34, перший 35 і другий 36 керуючі підсилювачі та ПЗБ 33 призначені для формування сигналів розгортки ВКБ 37. Коли на вхід генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 34 надходить імпульсний електричний сигнал з частотою її, то на його виході формується електричний сигнал ступінчастої форми з кількістю сходинок за період, рівною п. Цей сигнал надходить на входи керованих підсилювачів 35 і 36, коефіцієнт підсилення яких задається вихідними сигналами ПЗБ 33. При цьому коефіцієнти підсилення першого 35 та другого 36 керованих підсилювачів задаються так, що на їх виходах формуються сигнали, пропорційні Кі-5іпфі та К.со5ф; відповідно, де Кі - радіус, Ф; - кут координати елементарного участка поверхні контрольованого об'єкта 1 в полярній системі координат. При цьому 1-9) -0т,Step-changing voltage generator 34, the first 35 and second 36 control amplifiers and PZB 33 are designed to generate sweep signals of the VKB 37. When a pulsed electrical signal with a frequency of an electric signal of a stepped form is formed with the number of steps per period equal to n. This signal is fed to the inputs of the controlled amplifiers 35 and 36, the amplification factor of which is set by the output signals of the PZB 33. At the same time, the amplification factors of the first 35 and the second 36 controlled amplifiers are set so that on signals proportional to Ki-5ipfi and K.so5f are formed at their outputs; respectively, where Ki is the radius, F; - the coordinate angle of the elementary part of the surface of the controlled object 1 in the polar coordinate system. At the same time 1-9) -0t,
На першу вхідну шину ПЗБ 33 сигнали надходять з першого лічильника 30, коефіцієнт перерахунку якого дорівнює т. В результаті на екрані ВКБ 37 при наявності одного інформаційного сигналу, двох сигналів розгортки та сигналу з виходу дільника частоти 27 формується зображення, що відповідає тепловому полю контрольованого об'єкта 1.On the first input bus of the PZB 33, signals are received from the first counter 30, the conversion factor of which is equal to object 1.
Якщо швидкість обертання об'єкта контролю 1 більша нуля, тобто він починає обертатись,If the rotation speed of control object 1 is greater than zero, i.e. it starts to rotate,
Зо то на виході перетворювача частота-напруга 9 формується електричний сигнал, амплітуда якого пропорційна частоті обертання об'єкта контролю 1. Цей сигнал надходить на другий вхід третього компаратора 11 і, оскільки сигнал перевищує рівень напруги з виходу четвертого джерела опорної напруги 10, на виході третього компаратора 11 формується сигнал логічної одиниці, який запускає генератор напруги, що змінюється лінійно, 13, на виході якого починає нарощуватись амплітуда сигналу напруги. При перевищенні цим сигналом рівня напруги, що формується на виході другого джерела опорної напруги 14, на виході другого компаратора 17 встановлюється сигнал логічної одиниці, яким перший комутатор 21 перемикається в режим проходження сигналу з виходу генератора напруги, що змінюється лінійно, 13 на вхід перетворювача напруга-частота 23. На виході останнього формується сигнал з частотоюTherefore, an electrical signal is formed at the output of the frequency-voltage converter 9, the amplitude of which is proportional to the rotation frequency of the control object 1. This signal enters the second input of the third comparator 11 and, since the signal exceeds the voltage level from the output of the fourth reference voltage source 10, at the output the third comparator 11 generates a signal of a logical unit, which starts the linearly changing voltage generator 13, at the output of which the amplitude of the voltage signal begins to increase. When this signal exceeds the voltage level formed at the output of the second reference voltage source 14, a logic unit signal is set at the output of the second comparator 17, which switches the first switch 21 to the mode of passing the signal from the output of the linearly varying voltage generator 13 to the input of the voltage converter - frequency 23. At the output of the latter, a signal with a frequency is formed
Гп-- пт чередування імпульсів 2гт , де ою - циклічна частота обертання об'єкта контролю 1. При цьому на виході дільника частоти 27 формується імпульсний сигнал з частотою Її, з якою здійснюється запис інформації в буферний регістр 25, а потім зчитується з останнього через другий комутатор 26 з частотою, сигнал якої формується на виході перетворювача напруга- частота 23. З цією ж частотою сигнал надходить в перший АЦП 42. Таким чином у ВКБ 37 під дією сигналів з виходів блоків 33-36 формується теплове зображення об'єкта контролю 1.Гп-- пт alternation of pulses 2гт , where ою is the cyclic frequency of rotation of the object of control 1. At the same time, a pulse signal is formed at the output of the frequency divider 27 with a frequency of Я, with which information is recorded in the buffer register 25, and then it is read from the latter through the second switch 26 with a frequency whose signal is formed at the output of the voltage-frequency converter 23. With the same frequency, the signal enters the first ADC 42. Thus, in VKB 37, under the influence of signals from the outputs of blocks 33-36, a thermal image of the control object 1 is formed .
На вхід крокового двигуна 4 через перший ключ 28 надходить імпульсний сигнал з частотою г--.т чередування імпульсів гли. При цьому діафрагма З починає обертатися і за час зростання сигналу на виході генератора напруги, що змінюється лінійно, 13 швидкість обертання діафрагми З зрівнюється зі швидкістю обертання контрольованого об'єкта 1. Очевидно, що напруга на виході перетворювача частота-напруга 9 протягом періоду розгону крокового двигуна 4 зменшується і в момент порівняння швидкостей обертання діафрагми 3 та контрольованого об'єкта 1 напруга стає рівною нулю. При цьому на виході третього компаратора 11 з'являється сигнал логічного нуля, яким припиняється процес нарощування напруги на виході генератора напруги, що змінюється лінійно, 13 і період розгону крокового двигуна 4 на цьому завершується.The input of the stepper motor 4 through the first key 28 receives a pulse signal with a frequency of g--.t alternating pulses gly. At the same time, the diaphragm Z begins to rotate and during the growth of the signal at the output of the voltage generator, which varies linearly, 13 the speed of rotation of the diaphragm Z is equal to the speed of rotation of the controlled object 1. It is obvious that the voltage at the output of the frequency-voltage converter 9 during the acceleration period of the stepper of motor 4 decreases and at the moment of comparing the rotation speeds of diaphragm 3 and controlled object 1, the voltage becomes zero. At the same time, a logical zero signal appears at the output of the third comparator 11, which stops the process of increasing the voltage at the output of the linearly varying voltage generator 13 and the acceleration period of the stepper motor 4 ends.
Зазначимо, що в момент появи сигналу логічної одиниці на виході другого компаратора 17 вмикається другий світлодіод 20, що свідчить про вимірювання теплового поля об'єкта 1 в процесі його обертання.Note that at the moment of the appearance of the logic unit signal at the output of the second comparator 17, the second LED 20 turns on, which indicates the measurement of the thermal field of the object 1 during its rotation.
Одночасно з виходу дільника частоти 27 сигнал надходить на вхід першого лічильника 30.At the same time, from the output of the frequency divider 27, the signal enters the input of the first counter 30.
На виході останнього, де формується сигнал переносу і який з'єднаний з через другий ключ 29 з 1 1 першим входом першого ключа 28, формуються імпульси з періодом т: і тривалістю !, які надходять на ключ 28 і закривають його.At the output of the latter, where the transfer signal is formed and which is connected to the first input of the first key 28 through the second key 29, pulses with a period t: and duration ! are formed, which arrive at the key 28 and close it.
При цьому сканування контрольованого об'єкта 1, що обертається, здійснюється спочатку вздовж деякого радіуса К), кут між вибраним нульовим напрямом та К; дорівнює |В. Коли здійснено сканування п точок, що лежать на радіусі К), по сигналу першого лічильника 30 другий ключ 29 відкривається і вихідним сигналом закриває перший ключ 28, який припиняє роботу 1 крокового двигуна 4 на період, що відповідає /. При цьому за цей час об'єкт контролю 1 повертається відносно діафрагми З на кут В. Робота крокового двигуна 4 відновлюється і сканування уже здійснюється вздовж радіуса Ки, кут між вибраним нульовим напрямом та К).1 стає рівним (141)-8. Виведення зображення на ВКБ 37 реалізується аналогічно, як описано вище.In this case, the scanning of the controlled rotating object 1 is first carried out along some radius K), the angle between the selected zero direction and K; is equal to |B. When the scanning of n points lying on the radius K) is carried out, according to the signal of the first counter 30, the second key 29 opens and the output signal closes the first key 28, which stops the operation of 1 stepper motor 4 for a period corresponding to /. At the same time, during this time, the control object 1 turns relative to the aperture Z to the angle B. The operation of the stepping motor 4 is restored and scanning is already carried out along the radius Ki, the angle between the selected zero direction and K).1 becomes equal to (141)-8. Image output on VKB 37 is implemented similarly as described above.
Так здійснюється кругова розгортка всього теплового зображення контрольованого об'єкта 1, що обертається.This is how a circular sweep of the entire thermal image of the controlled rotating object 1 is performed.
У випадку, коли немає можливості сумістити оптичну вісь пристрою та геометричну вісь об'єкта контролю, тобто, коли спостереження проводиться під певним кутом до геометричної осі контрольованого об'єкта, його тепловий портрет спотворюється і на екрані ВКБ 37 замість теплового портрета, що відповідає концентричним колам, буде з'являтись еліпсоподібне зображення. Для компенсації такого спотворення пропонується наступний підхід.In the case when it is not possible to align the optical axis of the device and the geometric axis of the control object, that is, when the observation is carried out at a certain angle to the geometric axis of the controlled object, its thermal portrait is distorted on the VKB 37 screen instead of the thermal portrait corresponding to the concentric circles, an elliptical image will appear. To compensate for such a distortion, the following approach is proposed.
Відомо, що рівняння еліпса у Декартовій системі координат має вигляд х2 у? тла» -1 ар 0) де х, у - горизонтальна і вертикальна осі системи координат, а, 56 - горизонтальна і вертикальна напівосі еліпса відповідно, причому а - К, де К -радіус кола контрольованого об'єкта.It is known that the equation of an ellipse in the Cartesian coordinate system has the form x2 y? tla» -1 ar 0) where x, y are the horizontal and vertical axes of the coordinate system, a, 56 are the horizontal and vertical semi-axes of the ellipse, respectively, and a is K, where K is the radius of the circle of the controlled object.
Перейдемо у полярну систему координат, використавши формули хг. со5ф,Let's switch to the polar coordinate system, using the xg formulas. so5f,
Зо у-г. віпф, (2) де г - "радіус" еліпса, ф - кут повороту радіуса г.From y-g. vipf, (2) where r is the "radius" of the ellipse, and f is the angle of rotation of the radius r.
Підставимо (2) в (1) та отримаємо вираз а- р.г.|сов ф)Substitute (2) into (1) and get the expression а-р.г.|сов ф)
М -ї2 «віп ф (3)M -i2 «vip f (3)
Отже, тепер, маючи в будь-який момент часу параметри кута повороту Ф діафрагми, меншу напіввісь еліпса бр та відстань від центра еліпса до його краю ("радіус" еліпса), можна відновити реальний радіус спотвореного кола.So, now, having at any time the parameters of the angle of rotation Ф of the aperture, the minor semi-axis of the ellipse br and the distance from the center of the ellipse to its edge ("radius" of the ellipse), it is possible to restore the real radius of the distorted circle.
Це реалізовано в блоці обробки сигналу 24, який фіксує кут Ф, параметри б і г та передає їх в блок обчислення 32, в якому за формулою (3) визначається дійсний радіус спотвореного кола.This is implemented in the signal processing unit 24, which fixes the angle Ф, parameters b and g and transfers them to the calculation unit 32, in which the effective radius of the distorted circle is determined by formula (3).
Вихідний сигнал блока обчислення 32 за допомогою другого АЦП 31 перетворюється в цифровий код і надходить на другу вхідну шину ПЗБ 33, формуючи при цьому скориговані коефіцієнти підсилення першого 35 і другого 36 керованих підсилювачів, які відновлюють розмір зображення при його виведенні на ВКБ 37.The output signal of the calculation unit 32 with the help of the second ADC 31 is converted into a digital code and enters the second input bus of the PZB 33, thus forming the adjusted gain coefficients of the first 35 and the second 36 controlled amplifiers, which restore the size of the image when it is output to the VKB 37.
Якщо швидкість обертання контрольованого об'єкта 1 зменшилась, то код з вихідної шиниIf the speed of rotation of the controlled object 1 has decreased, then the code from the output bus
ІЧ-датчика 8 надходить на вхідну шину блока порівняння швидкості 12, на його виході формується сигнал логічної одиниці, який подається на вхід генератора напруги, що змінюється лінійно, 13. У випадку зменшення швидкості обертання контрольованого об'єкта 1 на виході перетворювача частота-напруга 9 з'являється сигнал, яким забезпечується зменшення напруги на виході генератора напруги, що змінюється лінійно, 13, внаслідок чого швидкість обертання крокового двигуна 4 також зменшується і швидкості обертання діафрагми З та контрольованого об'єкта 1 зрівнюються.The IR sensor 8 is fed to the input bus of the speed comparison unit 12, at its output a logical unit signal is formed, which is fed to the input of the linearly changing voltage generator 13. In the event of a decrease in the speed of rotation of the controlled object 1 at the output of the frequency-voltage converter 9, a signal appears, which ensures a decrease in the voltage at the output of the linearly varying voltage generator 13, as a result of which the speed of rotation of the stepper motor 4 also decreases and the speed of rotation of the diaphragm C and the controlled object 1 are equalized.
Якщо об'єкт контролю 1 має радіальне биття, що виявляється в процесі його обертання, то вихідний сигнал з ІЧ-датчика 8.п надходить через конденсатор 15 на вхід першого компаратора 18. В моменти перевищення цим сигналом напруги, яка подається з виходу першого джерела опорної напруги 16, на виході першого компаратора 18 з'являється сигнал логічної одиниці, який викликає ввімкнення першого світлодіода 19, що свідчить про наявність радіального биття об'єкта контролю 1.If the object of control 1 has a radial beat, which is detected during its rotation, then the output signal from the IR sensor 8.p enters through the capacitor 15 to the input of the first comparator 18. At the moment when this signal exceeds the voltage supplied from the output of the first source reference voltage 16, a logic unit signal appears at the output of the first comparator 18, which causes the first LED 19 to turn on, which indicates the presence of radial beating of the control object 1.
Визначення найбільш нагрітої точки об'єкта дослідження в процесі його роботи відбувається наступним чином. Послідовність сигналів з виходу другого комутатора 26 потрапляє на перший вхід першого АЦП 42, в якому по сигналу з виходу перетворювача напруга-частота 23 здійснюється їх перетворення в цифровий код. По закінченню першого перетворення в цифровому компараторі 45 здійснюється порівняння цифрового коду з виходу першого АЦП 42 та нульового коду, записаного в першому регістрі 44. При цьому на виході цифрового компаратора 45 з'являється сигнал логічної одиниці, яким відкривається елемент І 43 їі по сигналу з виходу перетворювача напруга-частота 23 цифровий код з виходу першого АЦП 42 записується в перший регістр 44. При черговому циклі аналого-дифрового перетворення на виході першого АЦП 42 з'являється цифровий код, який порівнюється з кодом, записаним в першому регістрі 44. | якщо цифровий код на виході першого АЦП 42 перевищує код, записаний в першому регістрі 44, то відбувається перезапис коду в перший регістр 44. Таким чином в процесі аналого-дифрового перетворення сигналів, що відповідають температурі різних точок об'єкта дослідження, в першому регістрі 44 зберігається код, що відповідає найвищій температурі об'єкта дослідження. По завершенні повного оберту досліджуваного об'єкта на виході другого лічильника 38, коефіцієнт ділення якого дорівнює М, з'являється імпульс, яким інформація з першого регістра 44 переписується в другий регістр 40 та виводиться на цифровий індикатор 41. По задньому фронту зазначеного імпульсу на виході формувача сигналу 39 з'являється короткий імпульс, яким перший регістр 44 обнуляється.Determination of the most heated point of the research object during its operation occurs as follows. The sequence of signals from the output of the second switch 26 enters the first input of the first ADC 42, in which the signal from the output of the voltage-frequency converter 23 is converted into a digital code. At the end of the first conversion, the digital comparator 45 compares the digital code from the output of the first ADC 42 and the zero code recorded in the first register 44. At the same time, a signal of a logical unit appears at the output of the digital comparator 45, which opens the element I 43 according to the signal from at the output of the voltage-frequency converter 23, the digital code from the output of the first ADC 42 is written into the first register 44. During the next cycle of analog-to-digital conversion, a digital code appears at the output of the first ADC 42, which is compared with the code written in the first register 44. | if the digital code at the output of the first ADC 42 exceeds the code written in the first register 44, then the code is overwritten in the first register 44. Thus, in the process of analog-to-digital conversion of signals corresponding to the temperature of various points of the research object, in the first register 44 the code corresponding to the highest temperature of the research object is stored. Upon completion of a full rotation of the object under investigation, a pulse appears at the output of the second counter 38, the division factor of which is equal to M, by which information from the first register 44 is rewritten into the second register 40 and displayed on the digital indicator 41. On the trailing edge of the indicated pulse at the output a short pulse appears on the signal generator 39, which resets the first register 44 to zero.
Підкреслимо, що з виходу першого АЦП 42 цифровий код передається в ЕОМ.Let us emphasize that the digital code is transmitted to the computer from the output of the first ADC 42.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202301391U UA154116U (en) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202301391U UA154116U (en) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA154116U true UA154116U (en) | 2023-10-11 |
Family
ID=88696113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU202301391U UA154116U (en) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA154116U (en) |
-
2023
- 2023-04-03 UA UAU202301391U patent/UA154116U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3941477A (en) | Measuring device for the measurement of fluid flow rates | |
| US3743427A (en) | Modulation transfer function measurement system and method | |
| US4630928A (en) | Length measuring device | |
| UA154116U (en) | DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT | |
| US3864043A (en) | Angular deviation measuring device and its method of use | |
| UA154115U (en) | DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT | |
| UA19737U (en) | Device for contactlessly measuring temperature | |
| UA154137U (en) | DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT | |
| Dos Santos et al. | Recovering of Corrupted Ultrasonic Waves, for Determination of TOF Using the Zero-Crossing Detection Technique | |
| UA133059U (en) | CONTACTS FOR CONTACTless TEMPERATURE MEASUREMENT | |
| UA19736U (en) | Device for contactlessly measuring temperature | |
| UA127574U (en) | DEVICES FOR CONTACT-FREE MEASUREMENT OF HYDROGENERATOR ROTOR TEMPERATURE | |
| US3868843A (en) | Method of analyzing angular motion of a pointer of an altimeter | |
| SU1075165A1 (en) | Device for measuring object motion speed | |
| UA154136U (en) | DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT | |
| UA128194U (en) | DEVICES FOR CONTACT-FREE MEASUREMENT OF HYDROGENERATOR ROTOR TEMPERATURE | |
| UA139286U (en) | DEVICE FOR CONTACTLESS MEASUREMENT OF HYDROGENERATOR ROTOR TEMPERATURE | |
| SU197002A1 (en) | INSTALLATION FOR TESTING MEASURING INSTRUMENTS | |
| CN109844462A (en) | The chopping converting means and chopping transform method of incremental encoder | |
| SU916976A1 (en) | Device for measuring object angular position | |
| UA129877U (en) | DEVICES FOR CONTACT-FREE MEASUREMENT OF HYDROGENERATOR ROTOR TEMPERATURE | |
| UA127511U (en) | DEVICES FOR CONTACT-FREE MEASUREMENT OF HYDROGENERATOR ROTOR TEMPERATURE | |
| UA154128U (en) | DEVICE FOR NON-CONTACT MEASUREMENT OF HYDRO GENERATOR ROTOR INSULATION RESOURCE | |
| SU741042A1 (en) | Photoelectric reading-out microscope | |
| SU198708A1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF KINEMATIC TRANSFER |