Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






ОЭП температуры с ИК-световодом






Измерение температуры движущихся объектов (например текстурируемой нити, ткани и др.) непосредственно в термокамере осложняется тем, что температура воздуха в термокамере адекватна температуре объекта. Например, нить, нагреваемая в термокамере, имеет температуру порядка 170 – 220° С и испускает электромагнитное излучение в средней области ИК-спектра, которое передается с помощью оптических волокон из зоны контроля к первичному фотопреобразователю.

Функциональная схема датчика температуры с поликристаллическим ИК-световодом приведена на рис. 2.74.

 

Рис. 2.74. Функциональная схема одноканального
датчика с поликристаллическим ИК-световодом

Датчик работает следующим образом. Тепловое ИК-излучение фокусируется объективом 1, вводится в волокно 2 и транспортируется в оптоэлектронный блок 3 в пластмассовом корпусе. На входе блока установлен электромеханический модулятор-прерыватель 4 излучения. Он необходим для создания прямоугольных оптических импульсов типа «меандр» с регулируемой частотой 1 ¸ 100 Гц, задаваемой генератором 9. Прерывистое излучение требуется для работы пироприемника, ибо он реагирует только на перепады температур контролируемого объекта. Далее установлен фильтр 5 для пропускания излучения в узком спектральном диапазоне. В нашем случае устанавливался фильтр с пропусканием 7, 0 ¸ 7, 5 мкм. После фильтра свет поступает на пироприемник 6 (IRA-E710STO), выходной сигнал с которого усиливается и сглаживается в усилителе 7 и выдается на цифровой индикатор 8. Электронный блок, выделенный рамкой, имеет аналоговый и цифровой выходы. Аналоговый выход необходим для просмотра выходного сигнала на осциллографе, а цифровой – для передачи на персональный компьютер.

В качестве чувствительного элемента 6 применяются пироэлектрические преобразователи. В основу их работы положен пироэлектрический эффект, сущность которого заключается в изменении поляризации пироактивного кристалла в процессе изменения температуры на его гранях. Поляризация кристалла – пространственное разделение зарядов, сопровождающееся возникновением на одной стороне его граней положительного заряда, а на другой – отрицательного.

Нагрев кристалла может осуществляется как непосредственно (с изменением температуры окружающей среды), так и воздействием потока излучения. Это явление используется для изготовления датчиков (приемников) ИК – излучения.

Пироэффект проявляется только при наличии изменения температуры кристалла во времени. Пироэффектом обладают кристаллы ниобата лития, ниобата свинца, а так же керамика: титанат-цирконата свинца и сульфата лития, стронций-барий ниобатита и т.д.

Спектральный диапазон чувствительности пироэлектрических приемников оптического излучения расположен в диапазоне от 0, 4 до 30 мкм, что является их наиболее важным преимуществом.

Пироэлектрические датчики фирмы Murata выпускаются серийно и удовлетворяют требованиям международных стандартов. Они изготавливаются на основе PbTiIr, LiSO4, BaSrNb.

Инфракрасные датчики серии IRA предназначены для измерения температуры объектов. Спектральный диапазон чувствительности определяется полосой пропускания встроенного оптического (кремниевого) фильтра. Конструктивные особенности обусловлены количеством, размером и схемой соединения чувствительных элементов. Измеряют температуру от 100
до 3000 °С.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.