Работа электрической части схемы протекает следующим образом. Под влиянием световых импульсов, падающих на фотоэлемент поочередно от нагретого тела и лампы накаливания, при помощи электромагнитного вибратора 4 в цепи фотоэлемента возникает переменная составляющая фототока, которая по значению и фазе зависит от соотношения поступающих на вход электронного усилителя светового потока от эталона и объекта измерения.
Если преобладает интенсивность излучения нагретого тела, то каскад 9 увеличивает ток в цепи лампы накаливания 1, что приводит к увеличению накала яркости этой лампы до тех пор, пока световые потоки от лампы 1 и нагретого тела ОИ не уравняются. Таким образом, фотоэлектрический пирометр работает по принципу компенсации двух сравниваемых световых потоков: нагретого тела и лампы накаливания. Яркость лампы 1 все время соответствует яркости исследуемого тела ОИ. следовательно, ток в цепи лампы 1 строго пропорционален температуре тела. Этот ток создает падение напряжения на калибровочном сопротивлении, которое можно измерить милливольтметром или потенциометром.
Оптический пирометр. Принцип действия пирометра основан на сравнении яркости монохроматического излучения эталонного тела и тела, температуру которого измеряют. Если сравнивать различные источники излучения в лучах одной и той же волны, то яркость этих источников будет зависеть только от температуры (рис.3).
Пирометр представляет собой телескопическую трубу с линзой 1 объектива, красным светофильтром 2, линзой 7 окуляра и диафрагмы 3 и 5. Изменением тока нити пирометрической лампочки 4 ее яркость доводится до яркости измеряемого тела ОИ, в этом случае можно утверждать, что температуры нити и объекта измерения равны. В этот момент по шкале прибора отсчитывают температуру тела.
Пирометр спектрального отношения
Пирометры спектрального отношения, или цветовые пирометры предназначены для определения цветовой температуры путем измерения отношения спектральных энергетических яркостей, соответствующим двум длинам волн. Существуют двух‑ и одноканальные цветовые пирометры. В пирометрах с одноканальной схемой измерения два различных монохроматических потока с помощью оптического коммутатора поочередно подаются на один фотоэлемент. Конструктивно (рис.4) прибор выполнен в виде блоков: телескопа Т и преобразователя сигналов БП.
Рис. 4. Схема цветового фотоэлектрического пирометра
Излучение от объектива 1 через оптическую систему 2 и обтюратор 3 попадает на фотоэлемент 4. Обтюратор представляет собой диск с двумя отверстиями, в одно из которых вставлен красный светофильтр, а в другое отверстие – синий. При вращении обтюратора синхронным двигателем 13 на фотоэлемент через светофильтры попеременно попадает излучение красной и синей спектральных яркостей измеряемого объекта. В результате этого в цепи фотоэлемента формируются импульсы фототока, пропорциональные соответствующим спектральным яркостям. Импульсы фототока, усиленные в предварительном усилителе 5, преобразуются в короткие импульсы с помощью дифференцирующей цепочки 6 и пик‑ детектора 7. Эти импульсы подаются на логарифмирующее звено 8, содержащее цепочку RC. Далее установлен амплитудный ограничитель напряжения 9, пропускающий сигналы, значение которых выше уровня ограничения. Таким образом на выходе ограничителя 9 формируются прямоугольные импульсы пропорциональные логарифмам яркостей красной и синей длин волн. С выхода ограничителя прямоугольные импульсы с помощью синхронного переключателя 12, установленного на валу диска обтюратора, подаются в противофазе на фильтр 10. Постоянная составляющая тока измеряется автоматическим потенциометром 11. Таким образом, показания цветового пирометра однозначно связаны с логарифмом отношения спектральных яркостей и, следовательно, с цветовой температурой объекта.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.