Układ elektroniczny pirometru. - Patenty

POLSKA
RZECZPOSPOLITA
LUDOWA
OPIS PATENTOWY
135398
PATENTU TYMCZASOWEGO
Patent tymczasowy dodatkowy
do patentu nr
Zgłoszono:
*«*
URZĄD
PATENTOWY
PRL
Int. Cl.3 G01J 5/10
G01K 7/00
83 12 12 (P.245092)
Pierwszeństwo
Zgłoszenie ogłoszono:
CZYTELNIA
84 10 22
U
du
t
i"
P'^v'ł*"'00
Opis patentowy opublikowano: 1986 06 30
Twórcywynalazku: Wojciech Leśniewski, Marek Barcik
Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Odlewnictwa,
Kraków (Polska)
Układ elektroniczny pirometru
Przedmiotem wynalazku jest układ elektroniczny pirometru umożliwiający pomiar współ¬
czynnika emisyjności badanego obiektu.
Znane układy elektroniczne pirometrów nie pozwalają na pomiar współczynnika emisyjności,
lecz tylko na ustawienie wartości współczynnika emisyjności dobranej z tablic. Dane tablicowe są
na ogół niewystarczające, ponieważ nie uwzględniają takich czynników jak rodzaj powierzchni
badanego obiektu, stopień jej utlenienia czy zabrudzenia smarami.
Warunkiem poprawnego pomiaru temperatury przy użyciu pirometru jest dokładna znajo¬
mość wartości współczynnika emisyjności i precyzyjne jej ustawinie.
Znane układy elektroniczne pirometrów tego nie zapewniają, przez co uzyskiwana dokładność
pomiaru nie jest lepsza niż 1%.
Celem rozwiązania według wynalazku jest wyznaczenie współczynnika emisyjności z dokład¬
nością lepszą niż 1% i precyzyjne ustawienie wyznaczonej wartości.
Cel ten osiągnięto wykorzystując liniową zależność między współczynnikiem emisyjności
badanego obiektu, a opornością potencjometru połączonego z ujemnym wejściem wzmacniacza
operacyjnego.
Istotą rozwiązania jest zastosowanie w układzie elektronicznym pirometru przełącznika,
który w jednym położeniu łączy poprzez liniowy potencjometr wyjście przedwzmacniacza z uje¬
mnym wejściem wzmacniacza operacyjnego i jednocześnie łączy wyjście stopnia wyjściowego z
miernikiem. Przełączenie przełącznika w położenie przeciwne powoduje połączenie potencjometru
z zasilaczem i jednocześnie połączenie suwaka potencjometru z miernikiem, co umożliwia pomiar
oporności aktywnej części potencjometru. Stosunek oporności czynnej potencjometru do opor¬
ności sprzężenia zwrotnego wzmacniacza operacyjnego jest wprost proporcjonalny do wartości
współczynnika emisyjności badanego obiektu,
Znając wartość współczynnika emisyjności można dokładnie wyznaczyć temperaturę
powierzchni badanego ciała i odwrotnie — znając temperaturę powierzchni obiektu można wyzna¬
czyć jego współczynnik emisyjności.
Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku,
który jest schematem ideowym.
Układ zasilany jest z zasilacza Z. Detektor D pirometru połączony jest z przedwzmacniaczem
Wi. Użyty w przykładzie wykonania przełącznik A jest przełącznikiem dwupołożeniowym.
2
135 398
W położeniu styków przełącznika A jak na rysunku przedwzmacniacz W i połączony jest zjedna z
końcówek liniowego potencjomatru P. Druga końcówka potencjometru P połączona jest za
pośrednictwem przełącznika A z wejściem wzmacniacza operacyjnego W2. Suwak potencjomatru P
zwarty jest poprzez przełącznik A z pierwszą końcówką potencjometru P. Wyjście wzmacniacza
operacyjnego W2 połączone jest z wejściem układu stopnia wyjściowego W3. Do wyjścia stopnia
wyjściowego W3 dołączony jest poprzez przełącznik A woltomierz pomiarowy M. Przy takim
położeniu styków przełącznika A jak na rysunku dokonuje się pomiaru temperatury lub pomiaru
współczynnika emisyjności. Przeciwne położenie styków przełącznika A umożliwia odczyt zmie¬
rzonej wartości współczynnika emisyjności lub ustawienie zadanej wartości współczynnika emisyj¬
ności. Pierwsza końcówka potencjometru P zwarta jest wówczas poprzez przełącznik A z masą
układu, a suwak potencjometru P połączony jest poprzez dwa styki przełącznika A z woltomierzem
pomiarowym M.
Działanie układu według wynalazku.
Wyznaczanie współczynnika emisyjności:
Pirometr kieruje się na badany obiekt. Za pomocą termometru kontaktowego określa się
temperaturę powierzchni obiektu. Wykorzystując liniowy potencjometr P ustawia się na skali
temperatur woltomierza pomiarowego M wartość temperatury wyznaczoną termometrem kontak¬
towym. Po przełączeniu przełącznika A na skali emisyjności woltomierza pomiarowego M odczy¬
tuje się wartość współczynnika emisyjności. Tę wartość współczynnika emisyjności wykorzystuje
się przy dalszych pomiarach prowadzonych w tych samych warunkach.
Pomiar temperatury:
Wykorzystując liniowy potencjometr P ustawia się na skali emisyjności woltomierza pomiaro¬
wego M znaną wartość współczynnika emisyjności, po czym przełącza się przełącznik A. Na skali
temperatur woltomierza pomiarowego M odczytuje się temperaturę badanego obiektu.
Zastrzeżenie
patentowe
Układ elektroniczny pirometru posiadający zasilacz, detektor połączony z przedwzmacniaczem, który poprzez liniowy potencjometr i wzmacniacz operacyjny połączony jest ze stopniem
wyjściowym połączonym z miernikiem, znamienny tym, że posiada przełącznik (A) łączący wyjście
przedwzmacniacza (Wi) poprzez potencjometr (P) z ujemnym wejściem wzmacniacza operacyj¬
nego (W2) i jednocześnie łączący miernik (M) z wyjściem stopnia wyjścioego (W3), a w przeciwnym
położeniu łączący pierwszą końcówkę potencjometru (P) z zasilaczem (Z), drugą końcówkę
potencjometru (P) z masą, a suwak potencjometru (P) z miernikiem (M).
135 398