[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

SU951087A1 - Device for measuring temperature - Google Patents

Device for measuring temperature Download PDF

Info

Publication number
SU951087A1
SU951087A1 SU803006554A SU3006554A SU951087A1 SU 951087 A1 SU951087 A1 SU 951087A1 SU 803006554 A SU803006554 A SU 803006554A SU 3006554 A SU3006554 A SU 3006554A SU 951087 A1 SU951087 A1 SU 951087A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
light
photodetector
spectral
noise immunity
Prior art date
Application number
SU803006554A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Латышев
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5314
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5314 filed Critical Предприятие П/Я М-5314
Priority to SU803006554A priority Critical patent/SU951087A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU951087A1 publication Critical patent/SU951087A1/en

Links

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

в виде световода с матированной оболочкой , и фотоприемником, при этом конденсор темного пол  оптически св зан с термочувствительным элементом и источником света, вход которого электрически соединен с выходом генератора переменного тока, а выход фотоприемника соединен со входами резонансного усилител  и регистратора.in the form of a light guide with a frosted shell and a photodetector, while the dark floor condenser is optically coupled to a temperature-sensitive element and a light source, the input of which is electrically connected to the output of the alternator, and the output of the photodetector connected to the inputs of the resonant amplifier and recorder.

На фиг. 1 приведена схема выполнени  предлагаемого устройства на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1 (термочувствительного элемента, выполненного в виде световода). FIG. 1 is a schematic of an embodiment of the device according to FIG. 2; a section A-A in FIG. 1 (thermosensitive element, made in the form of a light guide).

Устройство дл  измерени  температуры (фиг. 1) содержит источник света 1, в качестве которого используетс  светодиод, генератор переменного тока 2, подключенный к источнику света 1, конденсор; темного пол  3, спектральный 4 и пространственный 5 фильтры, фотоприемник 6 (фотодиод) резонансный усилитель 7, соединенный с фотоприемником, регистрирующее устройство 8, подключенное к выходу резонансного усилител  и термочувствительный элемент 9.A device for measuring temperature (Fig. 1) contains a light source 1, for which an LED is used, an alternator 2 connected to a light source 1, a condenser; dark field 3, spectral 4 and spatial 5 filters, photodetector 6 (photodiode) resonant amplifier 7 connected to a photodetector, a recording device 8 connected to the output of the resonant amplifier and a temperature-sensitive element 9.

На фиг. 1 показан термочувствител ный элемент 9, выполненный в виде световода, содержащий оболочку 10 световода 9 и сердцевину 11 световода .FIG. 1 shows a temperature-sensitive element 9, made in the form of a light guide, comprising a shell 10 of a light guide 9 and a core 11 of a light guide.

Конденсор темного пол  3 установлен перед источником света 1. Спектральный -4 и пространственный 5 филь .тры установлены последовательно перед фотоприемником б. Термочувствительный элемент 9 выполнен в виде световода, состо щего из оболочки 10 наружна  поверхность которой матирована , и сердцевиной 11 с темпердтурными коэффициентами преломлени , различными по знаку или величине. Как вариант исполнени  световод может быть выполнен из трех секций, соединенных последовательно, крайние из которых имеют большую числовую апертуру и малую зависимость показателей преломлени  сердцевины и оболочки от температуры, а дл  средней секции оболочка 10 выполнена из кремнийорганического компаунда марки типа СИЭЛ, имеющего показатель преломлени  при 20°С - 1,4, а при БО°С - 1,47. Материалом сердцевины  вл етс  оптическое стекло марки ЛК-б с показателем преломлени  1,47. Спектральные характеристики источника света 1, . спектрального фильтра 4 и фотоприемника б при этом согласованы. Резонансна  частота усилител  7 равна рабочей частоте генератора переменного тока 2.The condenser of the dark floor 3 is installed in front of the light source 1. Spectral -4 and spatial 5 filters are installed in series in front of the photodetector. B. The thermosensitive element 9 is made in the form of a light guide consisting of a shell 10, the outer surface of which is matted, and the core 11 with temperature refractive indices of different sign or size. As an embodiment, the fiber can be made of three sections connected in series, the outermost of which have a large numerical aperture and a small dependence of the refractive indices of the core and the cladding on temperature, and for the middle section the shell 10 is made of a silicon compound of the type CEEL having 20 ° C - 1.4, and at BO ° C - 1.47. The core material is an LK-b optical glass with a refractive index of 1.47. The spectral characteristics of the light source 1,. spectral filter 4 and photodetector b are consistent. The resonant frequency of amplifier 7 is equal to the operating frequency of the alternator 2.

Пространственный фильтр 5 представл ет собой непрозрачный диск, выполненный на стекл нной пластинке фотоспособом, и предназначен дл  исключени  попадани  на фотоприемник The spatial filter 5 is an opaque disc made on the glass plate by the photo-method, and is intended to prevent the photodetector from falling into

световых пучков, выход щих под малыми углами к оси световода.light beams emerging at small angles to the fiber axis.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Световое излучение от источника света 1, модулируемое по интенсивности генератором переменного тока 2, .при помощи конденсора темного пол  3 вводитс  через торцовую поверхность в световод термочувствительный элемент 9. При этом конденсор темного пол  3 служит дл  выделени  светового потока, подаваемого на вход измерительной секции волокна, в систему лучей наиболее чувствительных к иэме5 нению показател  преломлени  оболочки волокна. Разгружа  фотоприемник от неинформативНЕЛХ лучей, близких к нормали, к торцовой поверхности волокна , конденсор темного пол  тем саQ мым дает вьщгрыш по уровню-световых потоков и, следовательно, сигналов с выхода фотодетектора.Light radiation from light source 1, modulated by intensity by alternating current generator 2, by means of a dark field condenser 3 is introduced through the end surface into the optical fiber temperature-sensitive element 9. In this case, the dark field condenser 3 serves to separate the light flux supplied to the input section of the fiber , into the system of rays most sensitive to the imme ement of the refractive index of the fiber envelope. By unloading the photodetector from uninformative rays that are close to normal to the end surface of the fiber, the dark field condenser at the same time gives rise to the level of light fluxes and, consequently, the signals from the photodetector output.

В световоде возбуждаютс  высшие типы волн, наивысший пор док которыхIn the fiber, the highest wave types are excited, the highest order of which

5 определ етс  разностью показателей преломлени  оболочки 10 и сердцевины 11. С выходного торца световода световое излучение приходит спектральный 4 и пространственный 5 фильтры и попадает на фотоприемник б. Электрический сигнал с выхода фотодетектора усиливаетс  резонансным усилителем 7 и поступает на регистрирующее устройство 8. Пространственный фильтр 5 выдел ет из всего конуса лучей с5 is determined by the difference in the refractive indices of the cladding 10 and the core 11. From the output end of the fiber, the spectral 4 and spatial 5 radiation comes from the filters and hits the photodetector b. The electrical signal from the output of the photodetector is amplified by a resonant amplifier 7 and is fed to a recording device 8. The spatial filter 5 separates from the entire cone of rays with

5 выходного торца световода только лучи , идущие под углами, соответствующими высшим модам светового излучени , наиболее чувствительным к разности показателей преломлени  сердцевины 11 и оболочки 10. При повышении температуры окружающей среды показатель преломлени  оболочки уменьшаетс , в то врем  как показатель преломлени  сердцевины практически5 of the output end of the fiber, only the rays at angles corresponding to the highest light emission modes are most sensitive to the difference between the refractive indices of the core 11 and the shell 10. When the ambient temperature rises, the refractive index of the cladding decreases, while practically the core refractive index

5 не измен етс , и поскольку разность показателей преломлени  сердцевины и оболочки увеличиваетс , на фотоприемник 6 проходит все большее количество энергии. При равенстве показателей5 does not change, and as the difference between the refractive indices of the core and the cladding increases, an increasing amount of energy passes to the photodetector 6. In case of equality of indicators

g преломлени  сердцевины и оболочки светова  энерги  полностью рассеиваетс  на матированной поверхности оболочки и сигнал на выходе фотоприемника отсутствует. Однозначна  зависиг мость светопропуекани  термочувствительного элемента 9 от температуры позвол ет реализовать устройство дл  измерени  температуры в широком диапазоне температур.When the core and the shell are refracted, the luminous energy is completely dissipated on the matted surface of the shell and there is no signal at the output of the photodetector. The unequivocal dependence of the light transmission of the temperature-sensitive element 9 on temperature makes it possible to realize a device for measuring temperature in a wide range of temperatures.

С целью уменьшени .погрешностейIn order to reduce the errors

Claims (2)

измерени  температуры, обусловленной низкой помехозащищенностью устройства от посторонних источников света, в устройство введен спектральный фильтр 4, ослабл ющий попадание на фотоприём5 ник 6 света от посторонних источников со спектральном составом, отличным от полосы пропускани  фильтра, а до полнительную помехозащищенность уст ройства на длине волны пропускани  спектрального фильтра 4 обеспечивает резонансный усилитель 7, работаю1г;ий на рабочей частоте генератора перем ного тока 2. Технико-экономический эффект от использовани  устройства вьфажаетс  в уменьшении погрешности измерени  температуры до 0,1% и в расширении диапазона измер емых температур от до +200°С, а дл  модифицирова ного материала СИЭЛ от -80°С до +200с, в учеличении помехозащитенности устройства от внешних световы и электромагнитных полей, в быстродействии измерений до величины 0,10 обусловленное матированной поверхностью оболочки световода и его малыми размерами . Таким образом, устройство дл  измерени  температуры находит широкое применение в народном хоз йстве. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  темпера туры содержащее термочувствительны элемент, оптически св эаннь й с фотоприемником и с источником света, регистратор , отличающеес  тем, что, с целью повыиени  точности измерени  и расширени  диапазона измер емых температур, в устройство введены генератор переменного тока, резонансный усилитель, конденсор темного пол , спектральный и пространственный фильтры, размещенные последовательно вдоль оптической оси между термочувствительным элементом, выполненным в виде световода с матированной оболочкой, и фотоприемником, при этом конденсор темного пол  оптически св зан с термочувствительным элементом и источником света, вход которого электрически соединен с вьосодом генератора переменного тока, а вьосод фотоприемника соединен со входами резонансного усилител  и регистратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 1 464792, кл. G 01 К 11/12, 1972.  measuring the temperature due to the low noise immunity of the device from extraneous light sources, a spectral filter 4 was introduced into the device; it attenuated the light from external sources with a spectral composition different from the filter bandwidth and the additional noise immunity of the device at the transmission wavelength spectral filter 4 provides a resonant amplifier 7, operating on the operating frequency of the alternator 2. The technical and economic effect of using The results are reduced in decreasing the temperature measurement error to 0.1% and in expanding the range of measured temperatures from to + 200 ° С, and for the modified SIEL material from -80 ° С to + 200 s, taking into account the noise immunity of the device from external light and electromagnetic fields in the measurement speed to a value of 0.10 due to the frosted surface of the fiber cladding and its small size. Thus, a temperature measuring device is widely used in a national household. Claim device A temperature measuring device containing a thermosensitive element optically coupled to a photoreceiver and a light source, a recorder, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy and extend the range of measured temperatures, an alternating current generator and a resonant amplifier are introduced into the device , dark field condenser, spectral and spatial filters placed successively along the optical axis between the temperature-sensitive element made in the form of a light guide with a ma th e shell, and a photodetector, the dark field condenser is optically coupled with the temperature sensor and a light source having an input electrically connected to vosodom alternator and vosod photodetector connected to the inputs of the resonance amplifier and recorder. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 1 464792, cl. G 01 K 11/12, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 495559, кл. G 01 К 11/12, 1974 (прототип).2. USSR author's certificate number 495559, cl. G 01 K 11/12, 1974 (prototype).
SU803006554A 1980-11-21 1980-11-21 Device for measuring temperature SU951087A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803006554A SU951087A1 (en) 1980-11-21 1980-11-21 Device for measuring temperature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803006554A SU951087A1 (en) 1980-11-21 1980-11-21 Device for measuring temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU951087A1 true SU951087A1 (en) 1982-08-15

Family

ID=20926919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803006554A SU951087A1 (en) 1980-11-21 1980-11-21 Device for measuring temperature

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU951087A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4302970A (en) Optical temperature probe employing rare earth absorption
CA1129672A (en) Fiber optical temperature sensors
US4403826A (en) Ultraviolet radiation detector
ATE64456T1 (en) OPTICAL MEASUREMENT DEVICE USING A SPECTRAL MODULATING SENSOR WITH OPTICALLY RESONANT STRUCTURE.
US4459044A (en) Optical system for an instrument to detect the temperature of an optical fiber phosphor probe
EP0111853B1 (en) Temperature measuring apparatus
KR840001710A (en) Transducer of fiber optic combiner
SU951087A1 (en) Device for measuring temperature
Grattan et al. Fiber‐optic absorption temperature sensor using fluorescence reference channel
CN105910727B (en) A method of the optical fiber containing dislocation utilizes fiber grating filter structure beat frequency thermometric
SU922538A1 (en) Device for remote measuring of temperature
JPH0219730A (en) Optical fiber temperature sensor
Su et al. Fiber Bragg-grating incorporated microbend sensor for simultaneous mechanical parameter and temperature measurement
Glenn Fiber optic temperature sensors
Appleyard et al. Intrinsic optical fiber temperature sensor based on the differential absorption technique
Grattan et al. Fluorescence referencing for fiber‐optic thermometers using visible wavelengths
RU2008630C1 (en) Fiber-optic temperature transducer
CN201945403U (en) Optical-fiber sensor for temperature and density
SU930023A1 (en) Device for measuring temperature
SU594442A1 (en) Aperture-type instrument
SU922539A1 (en) Device for measuring temperature
SU449235A1 (en) Optical displacement meter
SU902583A1 (en) Device for measuring temperature
SU1425473A1 (en) Temperature-sensitive element
SU1125788A1 (en) Meter of parameters of x-radiation or gamma-radiation