ReferatWorld.ru
» » » Устройство для бесконтактного измерения температуры при помощи акустооптического фильтра
Вернуться назад

Устройство для бесконтактного измерения температуры при помощи акустооптического фильтра

Устройство для бесконтактного измерения температуры при помощи акустооптического фильтра

Низамов А. Р.

Существуют различные способы измерения температуры объектов бесконтактным способом, однако они имеют ряд недостатков, например, трудность полного учета связей между термодинамической температурой объекта и регистрируемой прибором тепловой радиацией, сложность учета наличия поглощения излучения в среде между объектом и прибором и другие факторы. Для качественного и точного измерения возможно применение метода спектрального отношения, который минимизирует погрешность измерения связанную с излучательной способностью поверхности исследуемого тела Данный метод измерения реализуется в преобразователях температуры, которые включают в свою структуру зеркала, светофильтры и некоторое количество светоприемников для определения интенсивности излучения на разных частотах излучаемого телом спектра электромагнитных волн. Однако у него имеются следующие недостатки: для возможности вариации исследуемых длин волн приходят к внедрению механических связей, а так же увеличению количества фотоприемников излучения, что влечет за собой снижение надежности и точности приборов. Так же данный метод измерения возможно реализовать при помощи акустооптического перестраиваемого фильтра и одного фотоприемника, это повышает надежность конструкции преобразователя и позволяет увеличивать точность с ростом количества выборок необходимых длин волн.

В патенте [1] представляется способ измерения температуры тела бесконтактным методом спектральных отношений, по меньшей мере на трех эквидистантно расположенных длинах волн.

Предлагаемый способ (рис.1), включающий измерение истинной температуры по величине, по меньшей степени трех спектральных составляющих, на эквидистантно расположенных длинах волн, близость значений которых обеспечивает линейную зависимость логарифма произведения коэффициентов спектральной излучательной способности и пропускания промежуточной среды от длины волны, примечателен тем, что по измеренным первой и третьей спектральным составляющим вычисляют обратное значение температуры спектрального отношения, корректирующую поправку к которой на величину названного произведения для получения обратного значения искомой истинной температуры определяют по величине всех трех составляющих спектра.

Рис. 1. Способ пирометрических измерений

Если требуемая величина методической погрешности при этом не достигается по причине недостаточной величины соотношения сигнал/шум, следует увеличивать количество используемых длин волн.

Для практической реализации способа в качестве диспергирующего устройства предлагается применять перестраиваемый акустооптический фильтр. Наличие одного приемника излучения и отсутствие механических элементов в нем значительно упрощает проблемы, связанные не только со стабильностью каналов, метрологической аттестацией, но главное со скоростью обработки результатов.

В патенте [2] представлено оптическое устройство для бесконтактного измерения температуры.

Устройство оптический и измерительный блоки. В оптическом блоке последовательно размещены стеклянное окно, прозрачное в инфракрасном диапазоне, фокусирующая линза и входной торец волоконного световода. Измерительный блок содержит последовательно соединенные фотоприемник, выполненный в виде линейки фотодиодов, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер, выходы которого соединены с жидкокристаллическим индикатором и интерфейсом для связи с персональным компьютером. Выходной торец волоконного световода соединен с акустооптическим перестраиваемым фильтром, выход которого соединен со входом измерительного блока, а выход управления измерительного блока связан с управляющим входом акустооптического перестраиваемого фильтра.

Рис. 2. Оптически преобразователь температуры

Работает прибор следующим образом. Электромагнитная волна в виде светового потока, излучаемая объектом, температуру которого необходимо измерить, проходит через стеклянное окно прозрачное в инфракрасном диапазоне 2 и фокусируется линзой 3 на входной торец волоконного световода 4. С выходного торца световой поток попадает на акустооптический перестраиваемый фильтр и в результате его дифракции на акустических волнах, пропускается лишь монохроматический поток с эффективной длиной волны Хэф. Перестройка акустооптического перестраиваемого фильтра осуществляется по управляющему сигналу от микроконтроллера 10. Пропущенное, акустооптическим перестраиваемым фильтром, монохроматическое оптическое излучение с эффективной длиной волны Хэф попадает на линейку фотодиодов. В зависимости от температуры акустооптический перестраиваемый фильтр пропускает определенную эффективную длину волны излучения, которая попадает на соответствующий фотодиод с максимумом чувствительности в области пропускания акустооптического перестраиваемого фильтра. Электрический сигнал с выхода фотоприемника усиливается усилителем 8 до уровня, необходимого для корректной работы аналого-цифрового преобразователя 9, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой код. Цифровой сигнал поступает на вход микроконтроллера 10, который осуществляет управление всеми компонентами измерительного блока, акустооптическим перестраиваемым фильтром и отображает данные измерения на жидкокристаллическом индикаторе 11, а также поддерживает связь устройства через интерфейс 12 с персональным компьютером.

Точность является основной харак

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать
Рефераты по математике Устройство для бесконтактного измерения температуры при помощи акустооптического фильтра Низамов А. Р. Существуют различные способы измерения
Оценок: 1000 (Средняя 5 из 5)

Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов.

© 2017 - 2022 ReferatWorld.ru