UA154136U

UA154136U - DEVICE FOR NON-CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT

Info

Publication number: UA154136U
Application number: UAU202301720U
Authority: UA
Inventors: Володимир Віталійович Грабко; Валентин Володимирович Грабко; Дмитро Петрович Проценко; Андрій Віталійович Коритний
Original assignee: Вінницький Національний Технічний Університет
Priority date: 2023-04-17
Filing date: 2023-04-17
Publication date: 2023-10-11

Abstract

Пристрій для безконтактного вимірювання температури, що містить об'єктив, діафрагму, отвір якої являє собою сектор з вершиною на оптичній осі, дзеркало, виконане у вигляді конуса, прямолінійні твірні бокової конусної поверхні якого утворюють кут при вершині, менший ніж 90°, а прямолінійні твірні центральної конусної поверхні утворюють кут при вершині 90°, інфрачервоний приймач, що являє собою набір n інфрачервоних сенсорів, розташованих на головній оптичній осі один за одним, приймальні площадки яких перпендикулярні головній оптичній осі, кроковий двигун, два комутатори, два перетворювачі напруга-частота, цифро-аналоговий перетворювач, два елементи І, реверсивний лічильник, інвертор, блок визначення напрямку обертання, компаратор, перетворювач частота-напруга, елемент НІ, елемент АБО-НІ, перший лічильник, джерело опорної напруги, дільник частоти, блок обробки сигналу, буферний регістр, два аналого-цифрових перетворювачі, блок обчислення, постійно запам'ятовуючий блок, два керуючі підсилювачі, відеоконтрольний блок, генератор напруги, що змінюється ступінчасто. Крім цього, додатково введено другий лічильник, формувач сигналу, третій елемент І, два регістри, цифровий компаратор та цифровий індикатор.A device for non-contact temperature measurement, containing a lens, a diaphragm, the aperture of which is a sector with an apex on the optical axis, a mirror made in the form of a cone, the rectilinear components of the lateral conical surface of which form an angle at the apex of less than 90°, and rectilinear generators of the central conical surface form an angle at the top of 90°, an infrared receiver, which is a set of n infrared sensors located on the main optical axis one after the other, the receiving areas of which are perpendicular to the main optical axis, a stepper motor, two commutators, two voltage-frequency converters , digital-to-analog converter, two AND elements, reversing counter, inverter, unit for determining the direction of rotation, comparator, frequency-to-voltage converter, NO element, OR-NOT element, first counter, reference voltage source, frequency divider, signal processing unit, buffer register, two analog-to-digital converters, a calculation unit, a non-volatile storage unit, two control amplifiers, a video control unit, a voltage generator that varies in steps. In addition, a second counter, a signal generator, a third element AND, two registers, a digital comparator and a digital indicator were additionally introduced.

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 (Патент України Мо 20999,A well-known device for non-contact temperature measurement (Patent of Ukraine Mo 20999,

М. кл. 20О1К 13/00, бюл. Мо 2, 2007), що містить об'єктив, діафрагму, отвір якої являє собою сектор з вершиною на оптичній осі, дзеркало, виконане у вигляді конуса, прямолінійні твірні бокової конусної поверхні якого утворюють кут при вершині, менший ніж 90", а прямолінійні твірні центральної конусної поверхні утворюють кут при вершині 90", інфрачервоний приймач, що являє собою набір інфрачервоних (ІЧ) сенсорів, розташованих на головній оптичній осі один за одним, приймальні площадки яких перпендикулярні головній оптичній осі, компаратор, перший аналого-дифровий перетворювач (АЦП), виходи п ІЧ-сенсорів з'єднані з вхідними шинами буферного регістра та перетворювача частота-напруга, вихідна шина реверсивного лічильника підключена до вхідної шини цифро-аналогового перетворювача (ЦАП), вихід якого з'єднаний з входом другого перетворювача напруга-частота, вихід якого підключений до крокового двигуна, вал якого зв'язаний з діафрагмою, вихід джерела опорної напруги підключений до входу першого перетворювача напруга-частота, вихід якого з'єднаний з другими входами відеоконтрольного блока (ВКБ) та другого АЦП, з першим входом комутатора та з входами інтерфейсного блока, генератора напруги, що змінюється ступінчасто, та дільника частоти, вихід якого підключений до перших входів першого елемента І та буферного регістра, вихід першого елемента І з'єднаний з першим входом лічильника, другий вхід якого підключений до виходу елемента НІ, перший вхід другого елемента І з'єднаний з виходом елемента НІ, вихід якого підключений до п'ятого входу ВКБ та до других входів комутатора та буферного регістра, вихідна шина якого з'єднана з вхідною шиною комутатора, вихід якого підключений до перших входів ВКБ та другого АЦП, вихідна шина якого з'єднана з вхідною шиною інтерфейсного блока, вихідна шина якого підключена до кіл ЕОМ, вихідна шина лічильника з'єднана з першою вхідною шиною постійно запам'ятовуючого блока (ПЗБ), перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого і другого керуючих підсилювачів, перші входи яких з'єднані з виходом генератора напруги, що змінюється ступінчасто, а виходи підключені відповідно до третього і четвертого входів ВКБ, вихід другого елемента І! з'єднаний з третімM. cl. 20O1K 13/00, bull. Mo 2, 2007), which contains a lens, a diaphragm, the aperture of which is a sector with a vertex on the optical axis, a mirror made in the form of a cone, the rectilinear elements of the lateral conical surface of which form an angle at the vertex less than 90", and rectilinear generators of the central conical surface form an angle at the top of 90", an infrared receiver, which is a set of infrared (IR) sensors located on the main optical axis one after the other, the receiving areas of which are perpendicular to the main optical axis, a comparator, the first analog-to-digital converter (ADC ), the outputs of n IR sensors are connected to the input buses of the buffer register and the frequency-to-voltage converter, the output bus of the reversing counter is connected to the input bus of the digital-to-analog converter (DAC), the output of which is connected to the input of the second voltage-to-frequency converter, the output of which is connected to the stepper motor, the shaft of which is connected to the diaphragm, the output of the reference voltage source is connected to the input of the first voltage-frequency converter, the output of which is connected to the second inputs of the video control unit (VKB) and the second ADC, to the first input of the switch and with the inputs of the interface unit, the step-changing voltage generator and the frequency divider, the output of which is connected to the first inputs of the first AND element and the buffer register, the output of the first AND element is connected to the first input of the counter, the second input of which is connected to the output of the NOT element, the first input of the second AND element is connected to the output of the NOT element, the output of which is connected to the fifth input of the VKB and to the second inputs of the switch and the buffer register, the output bus of which is connected to the input bus of the switch, the output of which is connected to the first inputs of the VKB and of the second 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 bus of the counter is connected to the first input bus of the persistent storage unit (PSB), the first and second outputs of which are connected according to the second inputs of the first and second control amplifiers, the first inputs of which are connected to the output of the step-changing voltage generator, and the outputs are connected, respectively, to the third and fourth inputs of the VKB, the output of the second element And! connected to the third

Зо входом реверсивного лічильника, вихідна шина буферного регістра підключена до вхідної шини блока обробки сигналу, вихід якого з'єднаний з входом блока обчислення, вихід якого підключений до входу першого АЦП, вихідна шина якого з'єднана з другою вхідною шиною ПЗБ, вихід першого перетворювача напруга-частота підключений до входу блока обробки сигналу, вихід перетворювача частота-напруга з'єднаний з першим входом компаратора, другий вхід якого підключений до виходу джерела опорної напруги, а вихід з'єднаний з першими входами реверсивного лічильника, елемента АБО-НІ та з входом інвертора, вихід якого підключений до других входів реверсивного лічильника та елемента АБО-НІ, вихід якого з'єднаний з другим входом першого елемента І та з входом елемента НІ, вихід дільника частоти підключений до другого входу другого елемента І.With the input of the reversing counter, the output bus of the buffer register is connected to the input bus of the signal processing unit, the output of which is connected to the input of the calculation unit, the output of which is connected to the input of the first ADC, the output bus of which is connected to the second input bus of the PZB, the output of the first converter voltage-frequency is connected to the input of the signal processing unit, the output of the frequency-to-voltage converter is connected to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output is connected to the first inputs of the reversing counter, the OR element and with the input of the inverter, the output of which is connected to the second inputs of the reversing counter and the OR-NOT element, the output of which is connected to the second input of the first AND element and to the input of the NOT element, the output of the frequency divider is connected to the second input of the second AND element.

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.

За найближчий аналог вибрано пристрій для безконтактного вимірювання температури (Патент України Мо 50853, МПК СО1К 13/00, бюл. Мо 12, 2010), що містить об'єктив, діафрагму, отвір якої являє собою сектор з вершиною на оптичній осі, дзеркало, виконане у вигляді конуса, прямолінійні твірні бокової конусної поверхні якого утворюють кут при вершині, менший ніж 90", а прямолінійні твірні центральної конусної поверхні утворюють кут при вершині 90", інфрачервоний приймач, що являє собою набір п інфрачервоних (ІЧ) сенсорів, розташованих на головній оптичній осі один за одним, приймальні площадки яких перпендикулярні головній оптичній осі, кроковий двигун, два комутатори, два перетворювачі напруга-частота, цифро- аналоговий перетворювач (ЦАП), два елементи І, реверсивний лічильник, інвертор, блок визначення напрямку обертання, компаратор, перетворювач частота-напруга, елемент НІ, елемент АБО-НІ, лічильник (в подальшому - перший лічильник), джерело опорної напруги, дільник частоти, блок обробки сигналу, буферний регістр, два аналого-цифрових перетворювачі (АЦП), блок обчислення, постійно запам'ятовуючий блок (ПЗБ), два керуючі підсилювачі, відеоконтрольний блок (ВКБ), генератор напруги, що змінюється ступінчасто, інтерфейсний блок, причому виходи п ІЧ-сенсорів з'єднані з вхідними шинами буферного регістра та перетворювача частота-напруга, вихідна шина реверсивного лічильника підключена до вхідної бо шини ЦАП, вихід якого з'єднаний з входом другого перетворювача напруга-частота, вал крокового двигуна зв'язаний з діафрагмою, вихід джерела опорної напруги підключений до входу першого перетворювача напруга-частота, вихід якого з'єднаний з другими входами ВКБ та другого АЦП, з першим входом першого комутатора та з входами інтерфейсного блока, генератора напруги, що змінюється ступінчасто, та дільника частоти, вихід якого підключений до перших входів першого елемента І та буферного регістра, вихід першого елемента з'єднаний з першим входом першого лічильника, другий вхід якого разом з першим входом другого елемента І підключені до виходу елемента НІ, вихід другого елемента І! з'єднаний з третім входом реверсивного лічильника, вихід елемента НІ підключений до п'ятого входу ВКБ та до других входів першого комутатора та буферного регістра, вихідна шина якого з'єднана з вхідною шиною першого комутатора, вихід якого підключений до перших входів ВКБ та другогоA device for non-contact temperature measurement was selected as the closest analogue (Patent of Ukraine Mo 50853, MPK СО1К 13/00, Bull. Mo 12, 2010), which contains a lens, a diaphragm, the opening of which is a sector with a peak on the optical axis, a mirror, made in the form of a cone, the rectilinear components of the lateral conical surface of which form an angle at the apex of less than 90", and the rectilinear components of the central conical surface form an angle at the apex of 90", an infrared receiver, which is a set of n infrared (IR) sensors located on to the main optical axis one after the other, the receiving pads of which are perpendicular to the main optical axis, a stepper motor, two commutators, two voltage-frequency converters, a digital-to-analog converter (DAC), two I elements, a reversing counter, an inverter, a unit for determining the direction of rotation, a comparator , frequency-voltage converter, NO element, OR-NOT element, counter (hereinafter referred to as the first counter), reference voltage source, frequency divider, signal processing unit, buffer register, two analog-to-digital converters (ADC), calculation unit, constant a memory unit (PZB), two control amplifiers, a video control unit (VKB), a step-changing voltage generator, an interface unit, and the outputs of n IR sensors are connected to the input buses of the buffer register and the frequency-to-voltage converter, the output bus of the reversing counter is connected to the DAC input bus, the output of which is connected to the input of the second voltage-frequency converter, the stepper motor shaft is connected to the diaphragm, the output of the reference voltage source is connected to the input of the first voltage-frequency converter, the output of which is connected to with the second inputs of the VKB and the second ADC, with the first input of the first switch and with the inputs of the interface unit, the step-changing voltage generator, and the frequency divider, the output of which is connected to the first inputs of the first element AND and the buffer register, the output of the first element is connected to the first input of the first counter, the second input of which, together with the first input of the second AND element, are connected to the output of the NO element, the output of the second AND element! connected to the third input of the reversing counter, the output of the NO element is connected to the fifth input of the VKB and to the second inputs of the first switch and the buffer register, the output bus of which is connected to the input bus of the first switch, the output of which is connected to the first inputs of the VKB and the second

АЦП, вихідна шина якого з'єднана з вхідною шиною інтерфейсного блока, вихідна шина якого підключена до кіл ЕОМ, вихідна шина першого лічильника з'єднана з першою вхідною шиноюADC, the output bus of which is connected to the input bus of the interface unit, the output bus of which is connected to the computer circuits, the output bus of the first counter is connected to the first input bus

ПЗБ, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого і другого керуючих підсилювачів, перші входи яких з'єднані з виходом генератора напруги, що змінюється ступінчасто, а виходи підключені відповідно до третього і четвертого входів ВКБ, вихід перетворювача частота-напруга з'єднаний з першим входом компаратора, другий вхід якого підключений до виходу джерела опорної напруги, а вихід з'єднаний з першими входами реверсивного лічильника, елемента АБО-НІ та з входом інвертора, вихід якого підключений до других входів реверсивного лічильника та елемента АБО-НІ, вихід якого з'єднаний з другим входом першого елемента І та з входом елемента НІ, вихідна шина буферного регістра підключена до вхідної шини блока обробки сигналу, вихід якого з'єднаний з входом блока обчислення, вихід якого підключений до входу першого АЦП, вихідна шина якого з'єднана з другою вхідною шиною ПЗБ, вихід першого перетворювача напруга-частота підключений до входу блока обробки сигналу, вихід дільника частоти з'єднаний з другим входом другого елемента І, виходи п ІЧ-сенсорів підключені до вхідної шини блока визначення напрямку обертання, вихід якого з'єднаний з третім входом першого лічильника та другим входом другого комутатора, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини крокового двигуна, а перший вхід з'єднаний з виходом другого перетворювача напруга-частота.PZB, the first and second outputs of which are connected to the second inputs of the first and second control amplifiers, the first inputs of which are connected to the output of the step-changing voltage generator, and the outputs are connected to the third and fourth inputs of the VKB, the output of the frequency-to-voltage converter with is connected to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output is connected to the first inputs of the reversing counter, the OR-NOT element and to the input of the inverter, the output of which is connected to the second inputs of the reversing counter and the OR-NOT element , the output of which is connected to the second input of the first AND element and to the input of the NOT element, the output bus of the buffer register is connected to the input bus of the signal processing unit, the output of which is connected to the input of the calculation unit, the output of which is connected to the input of the first ADC, the output bus which is connected to the second input bus of the PZB, the output of the first voltage-frequency converter is connected to the input of the signal processing unit, the output of the frequency divider is connected to the second input of the second element I, the outputs of n IR sensors are connected to the input bus of the unit for determining the direction of rotation, the output of which is connected to the third input of the first counter and the second input of the second switch, the output digital bus of which is connected to the input digital bus of the stepper motor, and the first input is connected to the output of the second voltage-frequency converter.

Головним недоліком даного пристрою є те, що він не дозволяє визначати найбільшеThe main disadvantage of this device is that it does not allow to determine the most

Зо 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.From the value of the temperature of thermal fields, for example, the winding 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 поставлено задачу 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 з вершиною на оптичній осі, дзеркало, виконане у вигляді конуса, прямолінійні твірні бокової конусної поверхні якого утворюють кут при вершині, менший ніж 90", а прямолінійні твірні центральної конусної поверхні утворюють кут при вершині 90", інфрачервоний приймач, що являє собою набір п ІЧ- сенсорів, розташованих на головній оптичній осі один за одним, приймальні площадки яких перпендикулярні головній оптичній осі, кроковий двигун, два комутатори, два перетворювачі напруга-ч-астота, ЦАП, два елементи І, реверсивний лічильник, інвертор, блок визначення напрямку обертання, компаратор, перетворювач частота-напруга, елемент НІ, елемент АБО-НІ, перший лічильник, джерело опорної напруги, дільник частоти, блок обробки сигналу, буферний регістр, два АЦП, блок обчислення, ПЗБ, два керуючі підсилювачі, ВКБ, генератор напруги, що змінюється ступінчасто, причому виходи п ІЧ-сенсорів з'єднані з вхідними шинами буферного регістра та перетворювача частота-напруга, вихідна шина реверсивного лічильника підключена до вхідної шини ЦАП, вихід якого з'єднаний з входом другого перетворювача напруга-частота, вал крокового двигуна зв'язаний з діафрагмою, вихід джерела опорної напруги підключений до входу першого перетворювача напруга-частота, вихід якого з'єднаний з другими входами ВКБ та другого АЦП, з першим входом першого комутатора та з входами генератора напруги, що змінюється ступінчасто, та дільника частоти, вихід якого підключений до перших входів першого елемента І та буферного регістра, вихід першого елемента | з'єднаний з першим входом першого лічильника, другий вхід якого разом з першим входом другого елемента І підключені до виходу елемента НІ, вихід другого елемента І з'єднаний з третім входом реверсивного 60 лічильника, вихід елемента НІ підключений до п'ятого входу ВКБ та до других входів першого комутатора та буферного регістра, вихідна шина якого з'єднана з вхідною шиною першого комутатора, вихід якого підключений до перших входів ВКБ та другого АЦП, 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, перші входи яких з'єднані з виходом генератора напруги, що змінюється ступінчасто, а виходи підключені відповідно до третього і четвертого входів ВКБ, вихід перетворювача частота-напруга з'єднаний з першим входом компаратора, другий вхід якого підключений до виходу джерела опорної напруги, а вихід з'єднаний з першими входами реверсивного лічильника, елемента АБО-НІ та з входом інвертора, вихід якого підключений до других входів реверсивного лічильника та елемента АБО-НІ, вихід якого з'єднаний з другим входом першого елемента І та з входом елемента НІ, вихідна шина буферного регістра підключена до вхідної шини блока обробки сигналу, вихід якого з'єднаний з входом блока обчислення, вихід якого підключений до входу першого АЦП, вихідна шина якого з'єднана з другою вхідною шиною ПЗБ, вихід першого перетворювача напруга-частота підключений до входу блока обробки сигналу, вихід дільника частоти з'єднаний з другим входом другого елемента І, виходи п ІЧ-сенсорів підключені до вхідної шини блока визначення напрямку обертання, вихід якого з'єднаний з третім входом першого лічильника та другим входом другого комутатора, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини крокового двигуна, а перший вхід з'єднаний з виходом другого перетворювача напруга-частота, згідно з корисною моделлю, введено другий лічильник, формувач сигналу, третій елемент !І, два регістри, цифровий компаратор та цифровий індикатор, причому вихідна цифрова шина другого 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 другого АЦП, а вихід підключений до другого входу третього елемента І, перший вхід якого разом з входом другого лічильника з'єднані з виходом першого перетворювача напруга-частота, вихід третього 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,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 with an apex on the optical axis, a mirror made in the form of a cone, the rectilinear components of the lateral conical surface of which form an angle at the apex, is less than 90", and the rectilinear generators of the central conical surface form an angle at the apex of 90", an infrared receiver, which is a set of n IR sensors located on the main optical axis one after the other, the receiving areas of which are perpendicular to the main optical axis, a stepper motor, two switches, two voltage-to-astor converters, DAC, two AND elements, reversing counter, inverter, unit for determining the direction of rotation, comparator, frequency-to-voltage converter, NO element, OR-NO element, first counter, reference voltage source, divider frequencies, a signal processing unit, a buffer register, two ADCs, a calculation unit, a PZB, two control amplifiers, a VKB, a step-changing voltage generator, and the outputs of n IR sensors are connected to the input buses of the buffer register and the frequency-to-voltage converter, the output bus of the reversing counter is connected to the input bus of the DAC, the output of which is connected to the input of the second voltage-frequency converter, the shaft of the stepper motor is connected to the diaphragm, the output of the reference voltage source is connected to the input of the first voltage-frequency converter, the output of which is connected with the second inputs of the VKB and the second ADC, with the first input of the first commutator and with the inputs of the step-changing voltage generator and the frequency divider, the output of which is connected to the first inputs of the first element AND and the buffer register, the output of the first element | connected to the first input of the first counter, the second input of which together with the first input of the second AND element is connected to the output of the NO element, the output of the second AND element is connected to the third input of the reversible 60 counter, the output of the NO element is connected to the fifth input of the VKB and to the second inputs of the first switch and the buffer register, the output bus of which is connected to the input bus of the first switch, the output of which is connected to the first inputs of the VKB and the second ADC, 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 first inputs of which are connected to the output of the step-changing voltage generator, and the outputs are connected respectively to the third and fourth inputs of the VKB, the output of the frequency-voltage converter is connected to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output is connected to the first inputs of the reversing counter, the OR-NOT element and to the input of the inverter, the output of which is connected to the second inputs of the reversing counter and the OR-NOT element, the output of which is connected to with the second input of the first AND element and with the input of the NOT element, the output bus of the buffer register is connected to the input bus of the signal processing unit, the output of which is connected to the input of the calculation unit, the output of which is connected to the input of the first ADC, the output bus of which is connected to the second input by the PZB bus, the output of the first voltage-frequency converter is connected to the input of the signal processing unit, the output of the frequency divider is connected to the second input of the second element I, the outputs of n IR sensors are connected to the input bus of the unit for determining the direction of rotation, the output of which is connected to the third the input of the first counter and the second input of the second switch, the output digital bus of which is connected to the input digital bus of the stepper motor, and the first input is connected to the output of the second voltage-frequency converter, according to the useful model, the second counter, the signal shaper, the third element is introduced! And, two registers, a digital comparator and a digital indicator, and the output digital bus of the second 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 the bus of which is connected to the output digital bus of the second ADC, and the output is connected to the second input of the third element AND, the first input of which, together with the input of the second counter, is connected to the output of the first voltage-frequency converter, the output of the third 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,

Зо вихідна цифрова шина другого АЦП підключена до ЕОМ.The output digital bus of the second ADC is connected to the computer.

Пристрій для безконтактного вимірювання температури пояснюється кресленням, на якому зображена його структурна схема.The device for non-contact temperature measurement is explained by a drawing showing its structural diagram.

На схемі позначено: 1 - об'єкт контролю; 2 - об'єктив; З - діафрагма; 4 - дзеркало, виконане у вигляді конуса, прямолінійні твірні бокової конусної поверхні 4.1 якого утворюють кут при вершині, менший ніж 90", а прямолінійні твірні центральної конусної поверхні 4.2 утворюють кут при вершині 907; 5 - п інфрачервоних (ІЧ) сенсорів; 6 - кроковий двигун; 7 - другий комутатор; 8 - другий перетворювач напруга-частота; 9 - цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП); 10 - другий елемент І; 11 - реверсивний лічильник; 12 - інвертор; 13 - блок визначення напрямку обертання; 14 -компаратор; 15 - перетворювач частота-напруга; 16 - елемент НІ; 17 елемент АБО-НІ; 18 - перший елемент І; 19 - перший лічильник; 20 - джерело опорної напруги; 21 - перший перетворювач напруга-частота; 22 - дільник частоти; 23 - блок обробки сигналу; 24 - буферний регістр; 25 - перший комутатор; 26 - перший аналого-дифровий перетворювач (АЦП); 27 - блок обчислення; 28 - постійний запам'ятовуючий блок (ПЗБ); 29, 30 - перший і другий керуючі підсилювачі; 31 - відеоконтрольний блок (ВКБ); 32 - генератор напруги, що змінюється ступінчасто; 33 - другий лічильник; 34 - формувач сигналу; 35 - другий регістр; 36 - цифровий індикатор; 37 - другий аналого-дифровий перетворювач (АЦП); 38 - третій елемент І; 39 - перший регістр; 40 - цифровий компаратор, причому отвір діафрагми З являє собою сектор з вершиною на оптичній осі, дзеркало 4, виконане у вигляді конуса, прямолінійні твірні бокової конусної поверхні 4.1 якого утворюють кут при вершині, менший ніж 90", а прямолінійні твірні центральної конусної поверхні 4.2 утворюють кут при вершині 90", інфрачервоний приймач 5 являє собою набір ІЧ-сенсорів 5.1...5.п, розташованих на головній оптичній осі один за одним, приймальні площадки яких перпендикулярні головній оптичній осі, виходи п ІЧ-сенсорів 5.1, 5.2, ... 5.п з'єднані з вхідними шинами буферного регістра 24 та перетворювача частота-напруга 15, вихідна шина реверсивного лічильника 11 підключена до вхідної шини ЦАП 9, вихід якого з'єднаний з входом другого перетворювача напруга-частота 8, вал крокового двигуна 6 зв'язаний з діафрагмою 3, вихід джерела опорної напруги 20 підключений до входу першого перетворювача напруга-частота 21, вихід якого з'єднаний з другими входами ВКБ 31 та другогоThe diagram shows: 1 - object of control; 2 - lens; C - diaphragm; 4 - a mirror made in the form of a cone, the rectilinear components of the lateral conical surface 4.1 of which form an angle at the top of less than 90", and the rectilinear components of the central conical surface 4.2 form an angle at the apex of 907; 5 - n infrared (IR) sensors; 6 - stepper motor; 7 - second commutator; 8 - second voltage-frequency converter; 9 - digital-to-analog converter (DAC); 10 - second element I; 11 - reverse counter; 12 - inverter; 13 - unit for determining the direction of rotation; 14 - comparator; 15 - frequency-voltage converter; 16 - element NOT; 17 element OR-NOT; 18 - first element AND; 19 - first counter; 20 - reference voltage source; 21 - first voltage-frequency converter; 22 - frequency divider; 23 - signal processing unit; 24 - buffer register; 25 - first switch; 26 - first analog-to-digital converter (ADC); 27 - calculation unit; 28 - non-volatile storage unit (PLS); 29, 30 - first and second control amplifiers, 31 - video control unit (VKB), 32 - stepwise voltage generator; 33 - the second counter; 34 - signal generator; 35 - the second register; 36 - digital indicator; 37 - the second analog-to-digital converter (ADC); 38 - the third element I; 39 - the first register; 40 is a digital comparator, and the diaphragm opening C is a sector with the apex on the optical axis, the mirror 4, made in the form of a cone, the rectilinear elements of the lateral conical surface 4.1 of which form an angle at the apex of less than 90", and the rectilinear elements of the central conical surface 4.2 form an angle at the top of 90", the infrared receiver 5 is a set of IR sensors 5.1...5.n, located on the main optical axis one after the other, the receiving areas of which are perpendicular to the main optical axis, the outputs of n IR sensors 5.1, 5.2, ... 5.n are connected to the input buses of the buffer register 24 and the frequency-voltage converter 15, the output bus of the reversing counter 11 is connected to the input bus of the DAC 9, the output of which is connected to the input of the second voltage-frequency converter 8, the stepper shaft engine 6 is connected to the diaphragm 3, the output of the reference voltage source 20 is connected to the input of the first voltage-frequency converter 21, the output of which is connected to the second inputs of the VKB 31 and the second

АЦП 37, з першим входом першого комутатора 25 та з входами генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 32 та дільника частоти 22, вихід якого підключений до перших входів бо першого елемента І 18 та буферного регістра 24, вихід першого елемента І 18 з'єднаний з першим входом першого лічильника 19, другий вхід якого разом з першим входом другого елемента І 10 підключені до виходу елемента НІ 16, вихід другого елемента І 10 з'єднаний з третім входом реверсивного лічильника 11, вихід елемента НІ 16 підключений до п'ятого входуADC 37, with the first input of the first commutator 25 and with the inputs of the step-changing voltage generator 32 and the frequency divider 22, the output of which is connected to the first inputs of the first element I 18 and the buffer register 24, the output of the first element I 18 is connected to the first input of the first counter 19, the second input of which, together with the first input of the second element AND 10, is connected to the output of the NO element 16, the output of the second element AND 10 is connected to the third input of the reversible counter 11, the output of the NO element 16 is connected to the fifth input

ВКБ 31 та до других входів першого комутатора 25 та буферного регістра 24, вихідна шина якого з'єднана з вхідною шиною першого комутатора 25, вихід якого підключений до перших входів ВКБ 31 та другого АЦП 37, вихідна шина першого лічильника 19 з'єднана з першою вхідною шиною ПЗБ 28, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого 29 і другого 30 керуючих підсилювачів, перші входи яких з'єднані з виходом генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 32, а виходи підключені відповідно до третього і четвертого входів ВКБ 31, вихід перетворювача частота-напруга 15 з'єднаний з першим входом компаратора 14, другий вхід якого підключений до виходу джерела опорної напруги 20, а вихід з'єднаний з першими входами реверсивного лічильника 11, елемента АБО-НІ 17 та з входом інвертора 12, вихід якого підключений до других входів реверсивного лічильника 11 та елемента АБО-НІ 17, вихід якого з'єднаний з другим входом першого елемента І 18 та з входом елемента НІ 16, вихідна шина буферного регістра 24 підключена до вхідної шини блока обробки сигналу 23, вихід якого з'єднаний з входом блока обчислення 27, вихід якого підключений до входу першого АЦП 26, вихідна шина якого з'єднана з другою вхідною шиною ПЗБ 28, вихід першого перетворювача напруга-частота 21 підключений до входу блока обробки сигналу 23, вихід дільника частоти 22 з'єднаний з другим входом другого елемента І 10, виходи п ІЧ- сенсорів 5.1...5.п підключені до вхідної шини блока визначення напрямку обертання 13, вихід якого з'єднаний з третім входом першого лічильника 19 та другим входом другого комутатора 7, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини крокового двигуна 6, а перший вхід з'єднаний з виходом другого перетворювача напруга-частота 8, вихідна цифрова шина другого АЦП 37 з'єднана з вхідною цифровою шиною першого регістра 39, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини другого регістра 35 та до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора 40, друга вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого АЦП 37, а вихід підключений до другого входу третього елемента І 38, перший вхід якого разом з входом другого лічильника 33 з'єднані з виходом першого перетворювача напруга-частота 21, вихід третього елемента | 38 підключений доVKB 31 and to the second inputs of the first switch 25 and buffer register 24, the output bus of which is connected to the input bus of the first switch 25, the output of which is connected to the first inputs of the VKB 31 and the second ADC 37, the output bus of the first counter 19 is connected to the first by the input bus PZB 28, the first and second outputs of which are connected respectively to the second inputs of the first 29 and second 30 control amplifiers, the first inputs of which are connected to the output of the step-changing voltage generator 32, and the outputs are connected respectively to the third and fourth inputs of the VKB 31, the output of the frequency-voltage converter 15 is connected to the first input of the comparator 14, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source 20, and the output is connected to the first inputs of the reversing counter 11, the OR-NOT element 17 and the input of the inverter 12 , the output of which is connected to the second inputs of the reversing counter 11 and the OR-NOT element 17, the output of which is connected to the second input of the first AND element 18 and to the input of the NOT element 16, the output bus of the buffer register 24 is connected to the input bus of the signal processing unit 23, the output of which is connected to the input of the calculation unit 27, the output of which is connected to the input of the first ADC 26, the output bus of which is connected to the second input bus of the PZB 28, the output of the first voltage-frequency converter 21 is connected to the input of the signal processing unit 23, the output of the divider frequency 22 is connected to the second input of the second element I 10, the outputs of n IR sensors 5.1...5.n are connected to the input bus of the unit for determining the direction of rotation 13, the output of which is connected to the third input of the first counter 19 and the second input of the second switch 7, the output digital bus of which is connected to the input digital bus of the stepper motor 6, and the first input is connected to the output of the second voltage-frequency converter 8, the output digital bus of the second ADC 37 is connected to the input digital bus of the first register 39, the output digital the bus of which is connected to the input digital bus of the second register 35 and to the first input digital bus of the digital comparator 40, the second input digital bus of which is connected to the output digital bus of the second ADC 37, and the output is connected to the second input of the third element AND 38, the first input of which together with the input of the second counter 33 are connected to the output of the first voltage-frequency converter 21, the output of the third element | 38 connected to

Зо першого входу першого регістра 39, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача сигналу 34, вхід якого разом зі входом другого регістра 35 підключені до виходу другого лічильника 33, вихідна цифрова шина другого регістра 35 з'єднана з вхідною цифровою шиною цифрового індикатора 36, вихідна цифрова шина другого АЦП 37 підключена до ЕОМ.From the first input of the first register 39, the second input of which is connected to the output of the signal generator 34, the input of which, together with the input of the second register 35, is connected to the output of the second counter 33, the output digital bus of the second register 35 is connected to the input digital bus of the digital indicator 36 , the output digital bus of the second ADC 37 is connected to the computer.

Запропонований пристрій працює так. Потік інфрачервоного випромінювання, що створюється об'єктом контролю 1, попадає на об'єктив 2, що перетворює його у випромінювання з променями, спрямованими паралельно головній оптичній осі. Перетворений у такий спосіб потік інфрачервоного випромінювання попадає на діафрагму 3, що приводиться в рух кроковим двигуном 6.The proposed device works like this. The flow of infrared radiation created by the control object 1 falls on the lens 2, which turns it into radiation with rays directed parallel to the main optical axis. The infrared radiation stream transformed in this way falls on the diaphragm 3, which is driven by the stepper motor 6.

Таким чином, на центральну частину 4.2 конусного дзеркала 4 попадає лише частина теплового зображення об'єкта контролю 1. Випромінювання, що пройшло через секторний діафрагмуючий отвір діафрагми 3, відбиваючись від дзеркальної поверхні 4.2 центральної частини, потім від бокової поверхні 4.1 дзеркала 4, приймається інфрачервоним сенсором 5.Thus, only a part of the thermal image of the control object 1 falls on the central part 4.2 of the conical mirror 4. The radiation that passed through the sector aperture of the diaphragm 3, reflecting from the mirror surface 4.2 of the central part, then from the side surface 4.1 of the mirror 4, is received as infrared sensor 5.

При цьому теплове зображення розбивається на п частин, кожна з яких приймається окремим сенсором 5і, де і- п, При обертанні діафрагми З навколо центра, що збігається з головною оптичною віссю, здійснюється сканування всього теплового поля об'єкта контролю 1, при цьому розгортка є не безперервною, а дискретною за рахунок застосування крокового двигуна 6, що дозволяє отримати інформацію про тепловий стан об'єкта контролю 1 у зручній для подальшої обробки формі.At the same time, the thermal image is divided into n parts, each of which is received by a separate sensor 5i, where i- n. When rotating the diaphragm Z around the center that coincides with the main optical axis, the entire thermal field of the control object 1 is scanned, while the scan is not continuous, but discrete due to the use of a stepper motor 6, which allows obtaining information about the thermal state of the control object 1 in a form convenient for further processing.

Пристрій має один режим роботи. Це визначається тим фактором, що швидкість розгортання теплового зображення на екрані ВКБ 31 у запропонованому пристрої є постійною (наприклад, 50 кадрів в секунду). Такий режим роботи обумовлений тим, що швидкість обертання діафрагми оз підтримується більшою, ніж швидкість обертання ої об'єкта контролю 1 на Ао-сопві (наприклад, Ао-50 об./сек.), не враховуючи величину ої (1-0 - Дотах, ДЕ Аотах - максимальна швидкість, при якій пристрій може нормально функціонувати, а при Ф1-0 об'єкт контролю 1 нерухомий).The device has one mode of operation. This is determined by the fact that the speed of thermal image development on the VKB 31 screen in the proposed device is constant (for example, 50 frames per second). This mode of operation is due to the fact that the speed of rotation of the diaphragm оз is maintained higher than the speed of rotation ой of the control object 1 on the Ао-sop (for example, Ао-50 rev./sec.), not taking into account the value of ой (1-0 - Dotach , WHERE Aotah is the maximum speed at which the device can function normally, and at F1-0 the control object 1 is stationary).

Підтримка ЛАо-сопві здійснюється за допомогою блоків 7-22. Здійснюється це в такий спосіб.Support for LAo-sopvi is carried out with the help of blocks 7-22. This is done in the following way.

Нехай о1-0 (об'єкт контролю 1 - нерухомий), тоді на виході перетворювача частота-напруга 15 буде відсутній електричний сигнал, який подається на перший вхід компаратора 14. З виходу джерела опорної напруги 20 електричний сигнал, пропорційний АФо-сопві, надходить на другий бо вхід компаратора 14. При цьому на його виході з'являється сигнал логічної одиниці, який надходить на перший вхід реверсивного лічильника 11. На його другому вході присутній сигнал логічного нуля, оскільки сигнал логічної одиниці з виходу компаратора 14 проходить через інвертор 12. При цьому сигнали логічного нуля та одиниці з виходів відповідно інвертора 12 та компаратора 14 надходять на другий і перший входи елемента АБО-НІ 17, на виході якого з'являється сигнал логічного нуля. Сигнал логічного нуля з виходу елемента АБО-НІ 17 через елемент НІ 16 у вигляді сигналу логічної одиниці надходить на перший вхід другого елемента І 10. На його другий вхід надходять імпульси з виходу дільника частоти 22, оскільки на вхід останнього надходить сигнал з виходу джерела опорної напруги 20 через перший перетворювач напруга-частота 21. При цьому на виході другого елемента І 10 формуються імпульси, які надходять на третій вхід реверсивного лічильника 11, цифровий код на виході якого починає збільшуватись і надходить на вхід ЦАП 9, з виходу якого сигнал напруги подається на другий перетворювач напруга-частота 8, сигнал з виходу якого через другий комутатор 7 надходить на вхід крокового двигуна 6, вал якого зв'язаний з діафрагмою 3. Швидкість обертання крокового двигуна 6 починає зростати і при обертанні діафрагми З на виході перетворювача частота- напруга 15 сигнал збільшується також. В момент зрівняння сигналів на входах компаратора 14 на його виході встановлюється нульовий сигнал. При цьому на виході елемента АБО-НІ 17 з'являється сигнал логічної одиниці (на виході інвертора 12 присутній також нульовий сигнал), який через елемент НІ 16 закриває другий елемент | 10 та розблоковує роботу першого лічильника 19, буферного регістра 24, першого комутатора 25 та ВКБ 31. Подача імпульсів в реверсивний лічильник 11 припиняється, а код, що записаний в ньому, забезпечує стале обертання діафрагми З зі швидкістю рівною швидкості розгортки (наприклад, так як Фі-0, тоLet o1-0 (the control object 1 is stationary), then there will be no electrical signal at the output of the frequency-voltage converter 15, which is fed to the first input of the comparator 14. From the output of the reference voltage source 20, an electrical signal proportional to the AFo-sop comes to the second input of the comparator 14. At the same time, a logical unit signal appears at its output, which is fed to the first input of the reversing counter 11. A logical zero signal is present at its second input, since the logical unit signal from the output of the comparator 14 passes through the inverter 12. At the same time, the logical zero and one signals from the outputs of the inverter 12 and the comparator 14, respectively, are supplied to the second and first inputs of the OR-NOT element 17, at the output of which a logical zero signal appears. The logical zero signal from the output of the OR-NOT element 17 through the NOT element 16 in the form of a logical unit signal is received at the first input of the second element AND 10. Pulses from the output of the frequency divider 22 are received at its second input, since the signal from the output of the reference source is received at the input of the latter voltage 20 through the first voltage-frequency converter 21. At the same time, at the output of the second element I 10, pulses are formed that enter the third input of the reversing counter 11, the digital code at the output of which begins to increase and enters the input of the DAC 9, from the output of which the voltage signal is supplied to the second voltage-frequency converter 8, the signal from the output of which through the second commutator 7 enters the input of the stepper motor 6, the shaft of which is connected to the diaphragm 3. The speed of rotation of the stepper motor 6 begins to increase and when the diaphragm З rotates at the output of the frequency-voltage converter 15 the signal increases as well. When the signals are equalized at the inputs of the comparator 14, a zero signal is set at its output. At the same time, a logical unit signal appears at the output of the OR-NOT element 17 (there is also a zero signal at the output of the inverter 12), which closes the second element | 10 and unlocks the operation of the first counter 19, the buffer register 24, the first switch 25 and the VKB 31. The supply of pulses to the reversing counter 11 stops, and the code written in it ensures constant rotation of the diaphragm Z at a speed equal to the scanning speed (for example, since Phi-0, then

Фз-Ао-50 об./сек.).Fz-Ao-50 rpm).

Нехай о1520, тобто об'єкт контролю 1 почав обертатися, значення сигналу напруги з виходу перетворювача частота-напруга 15 починає зменшуватись і стає меншим, ніж сигнал напруги на виході джерела опорної напруги 20. При цьому пристрій працює аналогічно, описаному вище, доти, поки швидкість обертання діафрагми З не перевищить швидкість обертання об'єкта контролю 1 на величину Або і не стабілізується.Let o1520, i.e. the control object 1 began to rotate, the value of the voltage signal from the output of the frequency-voltage converter 15 begins to decrease and becomes smaller than the voltage signal at the output of the reference voltage source 20. At the same time, the device works similarly to the one described above, until the speed of rotation of diaphragm Z will not exceed the speed of rotation of control object 1 by the value Or and will not stabilize.

Якщо швидкість обертання об'єкта контролю 1 зменшується, то на виході компаратора 14 з'являється напруга від'ємної полярності, на виході інвертора 12 встановлюється сигнал, якимIf the speed of rotation of the object of control 1 decreases, a voltage of negative polarity appears at the output of the comparator 14, a signal is set at the output of the inverter 12, which

Зо реверсивний лічильник 11 запускається в напрямку зменшення записаного коду. При цьому швидкість обертання крокового двигуна б зменшується до межі, доки різниця швидкостей обертання діафрагми З та об'єкта контролю 1 не досягне величини Ло.The reversing counter 11 is started in the direction of decreasing the recorded code. At the same time, the speed of rotation of the stepper motor b decreases to the limit, until the difference in the speed of rotation of the diaphragm Z and the object of control 1 reaches the value Lo.

Електричні сигнали, амплітуда яких пропорційна температурі елементарних ділянок на збо" т 9. поверхні об'єкта контролю 1, таких ділянок може бути М-т.п, де В ; де Др - мінімальний кут повороту, що утворюється при подачі одного керуючого імпульсу на кроковий двигун 6, з виходів інфрачервоного сенсора 5 надходять на входи буферного регістра 24, який лт-ї запам'ятовує інформацію в аналоговому вигляді на час Г, Запис в буферний регістр 24 проводиться в момент надходження сигналу з виходу дільника частоти 22. Першим комутатором 25 здійснюється зчитування інформації з буферного регістра 24 з наступним її перетворенням із паралельного виду представлення в послідовний.Electric signals, the amplitude of which is proportional to the temperature of elementary areas on the surface of control object 1, such areas can be M-t.p, where B; where Dr is the minimum angle of rotation formed when one control pulse is applied to stepper motor 6, from the outputs of the infrared sensor 5 are sent to the inputs of the buffer register 24, which remembers the information in analog form for a time G. Recording in the buffer register 24 is carried out at the moment of receipt of the signal from the output of the frequency divider 22. The first switch 25 information is read from the buffer register 24, followed by its conversion from a parallel representation to a serial one.

Сформований таким чином сигнал з виходу першого комутатора 25 надходить на перший вхід ВКБ 31, а також на вхід другого АЦП 37, в якому він перетворюється в цифрову форму.The signal generated in this way from the output of the first switch 25 enters the first input of the VKB 31, as well as the input of the second ADC 37, in which it is converted into digital form.

В момент, коли швидкості обертання діафрагми З та об'єкта контролю 1 стають сталими та відрізняються на величину Ао сигнали логічного нуля з виходів компаратора 14 та інвертора 12 (компаратор 14 та інвертор 12 мають пороги чутливості) надходять відповідно на перший і другий входи елемента АБО-НІ 17. При цьому на виході останнього з'являється сигнал логічної одиниці, який надходить на другий вхід першого елемента І! 18 та відкриває його. Імпульси з виходу дільника частоти 22 через відкритий перший елемент І 18 надходять на вхід першого лічильника 19, який починає відраховувати останні.At the moment when the rotation speeds of the diaphragm Z and the control object 1 become constant and differ by the amount Ao, the logic zero signals from the outputs of the comparator 14 and the inverter 12 (the comparator 14 and the inverter 12 have sensitivity thresholds) are received, respectively, at the first and second inputs of the OR element -NO 17. At the same time, a logical unit signal appears at the output of the latter, which enters the second input of the first element AND! 18 and opens it. Impulses from the output of the frequency divider 22 through the open first element I 18 enter the input of the first counter 19, which starts counting the last ones.

Генератор напруги, що змінюється ступінчасто, 32, перший 29 та другий 30 керовані підсилювачі і ПЗБ 28 призначені для формування сигналів розгортки ВКБ 31. Сигнал частотою ї-п, що надходить на вхід генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 32, на виході приймає ступінчасту форму (містить п складових) і подається на входи першого 29 і другого 30 керованих підсилювачів, коефіцієнт підсилення яких задається вихідними сигналами ПЗБ 28.The step-changing voltage generator 32, the first 29 and the second 30 controlled amplifiers and PZB 28 are designed to form the sweep signals of the VKB 31. The signal with a frequency of i-p, which enters the input of the step-changing voltage generator 32, at the output receives a step form (contains n components) and is fed to the inputs of the first 29 and second 30 controlled amplifiers, the gain of which is set by the output signals of the PZB 28.

При цьому коефіцієнти підсилення першого 29 та другого 30 керованих підсилювачів задаються так, що на їх виходах формуються сигнали, пропорційні В;-5іпФ; та Ві-созф;і відповідно, де Ві -At the same time, the gain coefficients of the first 29 and the second 30 controlled amplifiers are set so that signals proportional to V;-5ipF; and Vi-sozf;i, respectively, where Vi -

радіус, Ф; - кут координати елементарної ділянки поверхні об'єкта контролю 1 в полярній системі координат. При цьому п. і-т,radius, F; - the coordinate angle of the elemental section of the surface of the control object 1 in the polar coordinate system. At the same time, p. i-t,

На першу вхідну шину ПЗБ 28 сигнали надходять з першого лічильника 19, коефіцієнт перерахунку якого дорівнює т. В результаті на екрані ВКБ 31 при наявності одного інформаційного сигналу, двох сигналів розгортки та сигналу з виходу перетворювача напруга- частота 21 формується зображення, що відповідає тепловому полю об'єкта контролю 1.On the first input bus of the PZB 28, signals are received from the first counter 19, the conversion factor of which is equal to t. As a result, in the presence of one information signal, two sweep signals and a signal from the output of the voltage-frequency converter 21, an image corresponding to the thermal field is formed on the screen of the VKB 31 control object 1.

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 об'єкта контролю 1, його тепловий портрет спотворюється і на екрані ВКБ 31 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 control object 1, its thermal portrait is distorted on the VKB 31 screen instead of the corresponding thermal portrait 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? -»т -1 ар 0) де х, у - горизонтальна і вертикальна осі системи координат, а, б - горизонтальна і вертикальна півосі еліпса відповідно, причому а-Н, де КЕ - радіус кола об'єкта контролю 1.It is known that the equation of an ellipse in the Cartesian coordinate system has the form: x2 y? -»t -1 ar 0) where x, y are the horizontal and vertical axes of the coordinate system, a, b are the horizontal and vertical semi-axes of the ellipse, respectively, and a-H, where KE is the radius of the circle of the control object 1.

Перейдемо у полярну систему координат, використавши формули: х-ї со5 Ф, (2) у-т віп Ф, де г - "радіус" еліпса, Ф - кут повороту радіуса г.Let's switch to the polar coordinate system, using the formulas: x-th co5 Ф, (2) y-t vip Ф, where r is the "radius" of the ellipse, Ф is the angle of rotation of the radius r.

Підставимо (2) в (1) та отримаємо вираз: х-ТСЕ.Substitute (2) into (1) and get the expression: x-TSE.

Б - віп ФО (3)B - VP FO (3)

Отже, тепер, маючи в будь-який момент часу параметри кута повороту Ф діафрагми, меншу піввісь еліпса р 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 p 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 23, який фіксує кут Ф, параметри Б і г та передає їх в блок обчислення 27, в якому за формулою (3) визначається дійсний радіус спотвореного кола.This is implemented in the signal processing unit 23, which fixes the angle Ф, parameters Б and г and transfers them to the calculation unit 27, in which the effective radius of the distorted circle is determined by formula (3).

Вихідний сигнал блока обчислення 27 за допомогою першого АЦП 26 перетворюється в цифровий код і надходить на другу вхідну шину ПЗБ 28, формуючи при цьому скориговані коефіцієнти підсилення першого 29 і другого 30 керованих підсилювачів, які відновлюють розмірThe output signal of the calculation unit 27 with the help of the first ADC 26 is converted into a digital code and enters the second input bus of the PZB 28, thus forming the adjusted gain coefficients of the first 29 and the second 30 controlled amplifiers, which restore the size

Зо зображення при його виведенні на ВКБ 31.From the image when it was displayed on VKB 31.

Слід відзначити, що доки різниця між оз і ої не дорівнює АФф-сопві, то сигнал логічного нуля з виходу елемента НІ 16 блокує роботу буферного регістра 24, першого комутатора 25, першого лічильника 19 та ВКБ 31.It should be noted that as long as the difference between оз and ой is not equal to AFf-sopvi, then the logical zero signal from the output of the NO element 16 blocks the operation of the buffer register 24, the first switch 25, the first counter 19 and the VKB 31.

В разі зміни напрямку обертання об'єкта контролю 1 на виході блока визначення напрямку обертання 13 з'являється сигнал логічної одиниці, яким змінюється алгоритм роботи другого комутатора 7 та першого лічильника 19. При появі на другому вході другого комутатора 7 сигналу логічної одиниці кроковий двигун б обертає діафрагму З в протилежному напрямку.In the event of a change in the direction of rotation of the control object 1, a logical unit signal appears at the output of the unit for determining the direction of rotation 13, which changes the algorithm of the second switch 7 and the first counter 19. When a logical unit signal appears at the second input of the second switch 7, the stepper motor b rotates diaphragm C in the opposite direction.

Формування розгортки зображення на екрані ВКБ 31 також здійснюється в протилежному напрямку, оскільки на третій вхід першого лічильника 19 подається сигнал логічної одиниці.The formation of the image sweep on the screen of the VKB 31 is also carried out in the opposite direction, since the third input of the first counter 19 is fed with a signal of a logical unit.

Робота інших блоків пристрою залишається без змін.The operation of other units of the device remains unchanged.

Визначення найбільш нагрітої точки об'єкта дослідження в процесі його роботи відбувається наступним чином. Послідовність сигналів з виходу першого комутатора 25 надходить на перший вхід другого АЦП 37, в якому по сигналу з виходу першого перетворювача напруга-частота 21 здійснюється їх перетворення в цифровий код. По закінченню першого перетворення в цифровому компараторі 40 здійснюється порівняння цифрового коду з виходу другого АЦП 37 та нульового коду, записаного в першому регістрі 39. При цьому на виході цифрового компаратора 40 з'являється сигнал логічної одиниці, яким відкривається третій елемент І 38 і по сигналу з виходу першого перетворювача напруга-частота 21 цифровий код з виходу другогоDetermination of the most heated point of the research object during its operation occurs as follows. The sequence of signals from the output of the first switch 25 is fed to the first input of the second ADC 37, in which the signal from the output of the first voltage-frequency converter 21 is converted into a digital code. At the end of the first conversion, the digital comparator 40 compares the digital code from the output of the second ADC 37 and the zero code recorded in the first register 39. At the same time, a logic unit signal appears at the output of the digital comparator 40, which opens the third element AND 38 and according to the signal from the output of the first voltage-frequency converter 21 digital code from the output of the second

АЦП 37 записується в перший регістр 39. При черговому циклі аналого-дифрового перетворення на виході другого АЦП 37 з'являється цифровий код, який порівнюється з кодом, записаним в першому регістрі 39. | якщо цифровий код на виході другого АЦП 37 перевищує код, записаний в першому регістрі 39, то відбувається перезапис коду в перший регістр 39.ADC 37 is recorded in the first register 39. During the next cycle of analog-to-digital conversion, a digital code appears at the output of the second ADC 37, which is compared with the code recorded in the first register 39. | if the digital code at the output of the second ADC 37 exceeds the code written in the first register 39, then the code is overwritten in the first register 39.

Таким чином в процесі аналого-дифрового перетворення сигналів, що відповідають температурі різних точок об'єкта дослідження, в першому регістрі 39 зберігається код, що відповідає найвищій температурі об'єкта дослідження. По завершенню повного оберту досліджуваного об'єкта на виході другого лічильника 33, коефіцієнт ділення якого дорівнює М, з'являється імпульс, яким інформація з першого регістра 39 переписується в другий регістр 35 та виводиться на цифровий індикатор 36. По задньому фронту зазначеного імпульсу на виході формувача сигналу 34 з'являється короткий імпульс, яким перший регістр 39 обнуляється.Thus, in the process of analog-to-digital conversion of signals corresponding to the temperature of various points of the research object, the code corresponding to the highest temperature of the research object is stored in the first register 39. Upon completion of a full rotation of the object under investigation, a pulse appears at the output of the second counter 33, the division factor of which is equal to M, by which information from the first register 39 is rewritten into the second register 35 and displayed on the digital indicator 36. On the trailing edge of the indicated pulse at the output a short pulse appears in the signal generator 34, which resets the first register 39 to zero.

Зауважимо, що цифровий код з виходу другого АЦП 37 передається в ЕОМ для подальшої обробки.Note that the digital code from the output of the second ADC 37 is transmitted to the computer for further processing.

Claims

UTILITY MODEL FORMULA A device for non-contact temperature measurement containing a lens, an aperture, the aperture of which is a sector with an apex on the optical axis, a mirror made in the form of a cone, the rectilinear elements of the lateral conical surface of which form an angle at the apex of less than 90" , and the rectilinear generators of the central conical surface form an angle at the apex of 90", an infrared receiver, which is a set of n infrared sensors located on the main optical axis one after the other, the receiving areas of which are perpendicular to the main optical axis, a stepper motor, two switches, two converters voltage-frequency, digital-to-analog converter, two elements AND, reversing counter, inverter, unit for determining the direction of rotation, comparator, frequency-voltage converter, element NOT, element OR-NOT, first counter, reference voltage source, frequency divider, processing unit signal, a buffer register, two analog-to-digital converters, a calculation unit, a permanent storage unit, two control amplifiers, a video control unit, a step-changing voltage generator, and the outputs of n infrared sensors are connected to the input buses of the buffer register and the frequency converter - voltage, the output bus of the reversing counter is connected to the input bus of the digital-to-analog converter, the output of which is connected to the input of the second voltage-frequency converter, the stepper motor shaft is connected to the diaphragm, the output of the reference voltage source is connected to the input of the first voltage-frequency converter , the output of which is connected to the second inputs of the video control unit and the second analog-to-digital converter, to the first input of the first switch and to the inputs of the step-changing voltage generator and the frequency divider, the output of which is connected to the first inputs of the first element AND and the buffer register, output of the first element | connected to the first input of the first counter, the second input of which together with the first input of the second element AND are connected to the output of the NO element, the output of the second element AND is connected to the third input of the reversing counter, the output of the NO element is connected to the fifth input of the video control unit and to the second inputs of the first switch and the buffer register, the output bus of which is connected to the input bus of the first switch, the output of which is connected to the first inputs of the video control unit and the second analog-to-digital converter, the output bus of the first counter is connected to the first input bus of permanent memory gating unit, the first and second outputs of which are connected respectively to the second inputs of the first and second control amplifiers, the first inputs of which are connected to the output of the step-changing voltage generator, and the outputs are connected respectively to the third and fourth inputs of the video control unit, the output of the frequency converter voltage is connected to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output is connected to the first inputs of the reversing counter, the OR-NOT element and to the input of the inverter, the output of which is connected to the second inputs of the reversing counter and the OR element -NO, the output of which is connected to the second input of the first AND element and to the input of the NO element, the output bus of the buffer register is connected to the input bus of the signal processing unit, the output of which is connected to the input of the calculation unit, the output of which is connected to the input of the first analog- digital converter, the output bus of which is connected to the second input bus of the permanent memory unit, the output of the first voltage-frequency converter is connected to the input of the signal processing unit, the output of the frequency divider is connected to the second input of the second element |, the outputs of the infrared sensors are connected to the input bus of the unit for determining the direction of rotation, the output of which is connected to the third input of the first counter and the second input of the second commutator, the output digital bus of which is connected to the input digital bus of the stepper motor, and the first input is connected to the output of the second voltage-frequency converter, which differs in that a second counter, a signal shaper, a third AND element, two registers, a digital comparator and a digital indicator are introduced into it, and the output digital bus of the second analog-to-digital converter is connected to the input digital bus of the first register, the output digital bus of which 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 second analog-to-digital converter, and the output 60 is connected to the second input of the third element AND, the first input of which together with the input of the second counter is connected to the output of the first voltage-frequency converter, the output of the third 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 the digital bus of the second register is connected to the input digital bus of the digital indicator, the output digital bus of the second analog-to-digital converter is connected to the computer. shk and ; M and: SHHA f glue and . ev nEelkni sr Tr h i BEN i J her H m FA tyu ; Seya PU ned um kram A rn MA eto kV b posrya rai i nth Uh Zi it shk A i a an o tyu eat o - "ze i ve v i x her and horse i OK I mit clans - ME 5: KHAN I s-0 iv still and rennia yin No - ! : ta EE ; y tE de sa a r ryn min so, zh ! sg en M s i na Z Kn i TE mtre i mlzhjoyi z i ts; vok 7 oon OD Kl y i / s KA X i y y t her x s i mya g chi z 4 M- to m