вателем инфракрасного изл-. чоиня тела в видимое. Напряжение питания на преобразователь подается от высоковольтного блока питания.

Прецизионный оптический пирометр Э0П-в6 (табл. 13.11) применяется в метрологическн.х определениях в качестве образцового средства первого разряда, а также в научных и техрюлогических исследованиях, требующих высокой точности измерений. Оптике механическая система пирометра имеет большую светосилу и обеспечивает четкое визирование

Таблица 13.11. Характеристики прецизионного пирометра ЭОП-60

Диапазон измеряемых температур,

Среднее квадратичное слу-чайноП составляющей основной погрешности (абсолютная величина), К

900... 1400 1400... 2000 2000... 3000 3000... 6000 6000 , ЮООО

2,5 4 6 12

Рис, 13,15, Внешний вид ра ВИМП-015М

микропиромет-

объектов, расположенных перед объективом пирометра па расстоянии от 0,7 м до оптической бесконечности. Размеры объекта, который находится на расстоянии 700,.. 1000 мм от пирометра, не должны быть менее 1 X 1 мм. Красные светофильтры, предназначенные для монохроматнзации светового потока, обеспечивают = (0,65 ± 0,01) мкм.

13.6. Агрегатный комплекс стационарных пирометрических преобразователей

Агрегатный комплекс стационарных пирометрических преобразователей (АПИР-С) представляет собой совокупность первичных пирометрических преобразоватсл.:й (ПП), измерительных ПВ и необходимых для обеспечения нх работы вспомогательных устройств, объединенных в унифицированные параметрические ряды ПП ГСП [308, 542, 565[. Основным принципом построения разработанной номенклатуры [комплекса АПИР-С является создание пирометров различных типов (полного излучения, частичного излучения и спектрального отношення) на единой конструктивной основе. Правильный выбор схемных и конструктивных решений позволяет обеспечивать постоянное улучшение характеристик пирометров, входящих в агрегатный комплекс, переход от мелкосерийного выпуска отдельных типов пирометров к серийному выпуску типовых узлов ограниченного параметрического ряда, которые в зависимости от их сочетания, делают возможным создание различных типов пирометров, предназначенных для измерения в различных отраслях промышленности. Средства измерения АПИР-С предназначены как для комплектования автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), так и для

создания, локальныэс установок и систем измерения, контроля и регули-рошвмя т&лаир щт мептт пирометрии.

ХУбтая структур вгрегвгиюге комплекса АПИР-С и его связь о другими агрегатными комплексами ГСП представлена на рис, 13,16.

В комплекс входят следующие группы изделий: ПП, представляющие собой устройства Ч4!!посредственного преобразования анергии теплового электромагнитного излучения в электрический сигнал; измерительные ПВ, представляющие собой устройства преобразования сигнала ПП в унифицированные сигналы ГСП; вспомогательные устройства для обеспечения монтажа и работоспособности ПП в процессе эксплуатации.

В зависимости от спектральной чувствительности ПП подра.зделяются на преобразователи полного и частичного излучения и спектрального отно-

АСКР \

пирометрические преоВразобатели ГСП

Агрегатные системы ГСП

Локальные системы и приборы АПИР-С

Измерительные иииформациацые)

. Регулирующие иупраблшцие)

Рис, 13,16. Структура АПИР-С и его связь с другими агрегатными системами ГСП

шения; по типу используемого приемника излучения - иа термоэлектрические, фотодиодные, фотоэлементные, болометрические, фоторезистор-ные, пироэлектрические, фотоумножительные; по конструктивному исполнению корпуса - на цилиндрические диаметром 13, 25, 50, 100 и 125 мм и прямоугольные с размером поперечного сечения корпуса 100 X 170 мм. Оптическая система, применяемая в ПП,-линзовая (сферическая) и зеркальная, В зависимости от диапазона измерения температуры, показателя визирования, рабочего спектрального диапазона, номинальной статической характеристики и других признаков, выпускаются ПП различных модификаций, обозначение которых (рис. 13.17) указывается в технических условиях.

Измерительные ПВ классифицируются по конструктивному исполнению, виду входного и выходного сигналов, функциональному назначению и модификации. По виду входного сигнала ПВ подразделяются в зависимос-ти оттипаПП, в комплекте с которым они работают; по выходному сигналу - на ПВ с токовым сигналом постояино.го тока 0...5 мА илн 4...20 ы.А; ПВ с сигналом напряжения постоянного тока 0...I00 мВ или 0...10 мВ. По функциональному назначению - на ПВ с запоминанием или без запоминания максимального значения измеряемой температуры; ПВ с линеаризацией или без линеаризации выходного сигнала; ПВ со встроенным показывающим прибором или без него.

В зависимости от измеряемого температурного диапазона, номинальной статической характеристики и других отличительных признаков измерительные ПВ выпускаются различных модификаций, обозначение которых (рис. 13.18) указывается в технических условиях.

в состав измерительных ПВ входят блоки промежуточного преобразователя, выходного усилителя (БУ), линеаризации (функциональный БФ), индикации (БИ), запоминания (БЗ), питания (БП), а также устройства калибровки и поверки, устройства обеспечения требуемого температурного

Тип прео5разобателя~\->

/23/567

Рис. 13.17. Условное обозначение пиро.метрнческих преобразователей

Тип преобразователя

Рис. 13.18. Условное обозначение вторичных измерительных преобразователей

режима приемников излучения, устройства корректировки на излучатель-иую способность, сигнализаторы уровня яркости и др. К вспомогательным устройствам относятся устройства крепления и наведения ПП (подставки, штативы, поворотные головки, установочные фланцы и визирные трубки), а также устройства защиты ПП (устройства охлаждения и обдува, защитные козырьки и заслонки),

По принципу использования теплового потока и.злучения объекта ПП комплекса АПИР-С делятся на преобразователи без модуляции потока излучения и с модуляцией.

ПП вез модуляции потока излучения выпускаются двух типов: полного излучения термоэлектрические (ППТ) и частичного излучения фотодиодные (ПЧД) (рис. 13.19). В преобразователях ППТ в качестве приемника излучения использована

хромель-копелевая термобатарея из фольги. Для уменьшения погрешности, вызванной воздействием окружающей температуры, предусмотрена температурная компенсация. В преобразователях ПЧД в качестве приемника излучения используются германиевый (для номинальной статической характеристики ДГ) и кремниевый (для номинальной статической характеристики ДК) фотодиоды. В преобразователях ПЧД-121 и ПЧД-131 фото-Эдиоды микротермостатированы.

Преобразователи ППТ-131, ППТ-142 и ПЧД-131 имеют визирное устройство для наводки их иа объект; в ПЧД-111, ПЧД-121 и ППТ-121 наводка на объект осуществляется с помощью визирных устройств, входящих в состав монтажного комплекта. Номинальное рабочее расстояние от пирометра до измеряемого объекта 1 м. Рабочий спектральный диапазон преобразователей ПЧД определяется типом светофильтра и фотодиода, а ППТ - материалом оптической системы (флюорит, кварц, стекло марки К8). В преобразователях ППТ-142 оптическая система зеркальная, зеркало от загрязнения защищается лавсановой пленкой.

Рис. 13.19. Внешний вид пирометрических преобразователей полного и частичного излучения ППТ и ПЧД

Рис. 13.20. Внешний вид пирометрических преобразователей и пирометров Смотрич и Веселка

Пирометрические преобразователи с мвдуляцией потока излучения

подразделяются на преобразователи частичного излучения (ПЧР, ПЧФ, ПЧП), входящие в состав пирометров Смотрич-1, 2, 3 , и преобразователи спектрального отношения (ПСР, ПСД, ПСФ), входящие в состав пирометров Веселка-4, 5, 6 (рис. 13.20). В указанных преобразователях в качестве приемников излучения используются вакуумные мультищелоч-ные фотоэлементы, фоторезисторы на основе селенида свинца и сульфида

свинца и пироэлектрический приемппк излучения. Фоторезисторы и пироэлектрический приемник микротермостатировапы. Рабочие спектральные диапазоны определяются типами обычных пли интерферстиюниых светофильтров. Модуляция потока излучения осуществляется механическим обтюратором, вращаемы.м синфазным мпкро,1впгателем. Наводка на объект измерения проводится с помощью визирной системы. Рабочее расстояние от пирометра до измеряемого объекта - от 0,35 м до оптической бесконечности. В ПП частичного излучения и спектрального отношения используются объективы, корригированные в различных спскт)альиих участках (0,3... 14 мкм).

Измерительные ПВ и промежуточные преобразователи (ППЧ н ППС).

ПВ классифшшруют по характеру входного сигнала, который определяется модификацией ПП и его номинальной статической характеристикой; по наличию или отсутствию блоков запоминания макси !альной измеряемой температуры, линеаризации и встроенного отсчетного устройства, В зависимости от состава используемых функциональных блоков ПВ имеют два конструктивных исполнения: трехблочное и шестиблочное.

ПП с модуляцией потока излучения пирометров Всселка-4, 5, 6 и Смотрич-1, 2, 3 кроме измерительных ПВ имеют ППЧ и ППС, выполненные в виде отдельных средств и предназначенные для усиления выходного сигнала ПП до 1 В,

Первичные ПП подключаются к ПВ с помощью унифицированных разъемов. ППЧ, ППС и измерительные ПВ выполнены на конструктивах приборной части УТК. Функциональные съемные блоки размещены в прямоугольных каркасах встроенного исполнения.

Принципиальные электрические и блок-схемы пирометров комплекса АПИР-С. ПП полного потока излучения без модуляции потока излучения (ППТ-121, ППТ-131, ППТ-142) работают в комплекте с ПВ типа ПВ-0. Подключение первичных преобразователей в измерительную схему производится с помощью разъемов типа РС-4. Электричсскне принципиальные схемы первичных преобразователей приведены иа рнс. 13.21... 13.23.

ПП частичного излучения (ПЧД-111, ПЧД-121 н ПЧД-131) без модуляции потока излучения работают в комнлекге с ПВ типа ПВ-3. Электрическая принциннальная схема перечисленных преобразователей приведена на рис. 13.24.

ПП и пирометры частич1Юго излучения Смотрнч-1, 2, 3 выпускаются в идполнениях согласно блок-схемам (рис 13,25), Принцип их действия основан на зависимости энергетической яркости излучения объекта в ограниченном участке длин волн от его температуры. Блок-схема пирометра приведена на рис. 13.26. С помощью оптической системы поток излучения от участка поверхности нагретого тела, температуру которого необходимо контролировать, модулируется и направляется на приемник излучения первичного ПП, Приемник излучения служит для преобразования импульсов потока излучения в пропорциональные им импульсы напряжения. С нагрузки приемника излучения импульсы напряжения поступают на вход предусилителя. Предварительно усиленные импульсы поступают на вход промежуточного преобразователя импульсов в сигнал постоянного тока 0...1 В. Измерительный преобразователь ПВ-1 преобразует нелинейным сигнал 0,1...1 В в унифицированные линейные выходные сигналы ГСП: 0...5 мА, 4...20 мА и 0...10 В и обеспечивает возможность запоминания максимальной измеряемой температуры. Одновременно выход измерительного преобразователя 0...100 мВ может быть подключен к электрическому автоматическому самОТгишущему потенциометру.

ПП и пирометры спектрального отношения Веселка-4, 5, 6 выпускаются согласно блок-схемам (рис. 13.27). Принцип их действия основан на зависимости отношения интенсивности излучения в двух участках спектра излучения объекта от его температуры. С помощью оптической системы (рис. 13.28) поток излучения от участка поверхности нагретого тела, темпе-

Рис, 13,21, Принципиальная электрическая схема пирометрических преобразователей полного излучения ППТ-131 и ППТ-131-01; п катушка медная 20 Ом; В - термобатарея; R2. R3, R4 - катушки манганиновые 20 0,м: .XI - вилка РС-4; Х2 - колодка

Рис. 13.22. Принципиальная электрическая схема пирометрических преобразователей полного излучения ППТ-121 и ППТ-131-03 (05; 07; 08):

о катушка медная от 40 до 25 Ом (п зависимости от модификации); В - термобатарея; XI - вилка РС-4; Х2 - колодка.

Рис. 13.23. Принципиальная электрическая схема пирометрического преобразователя полного излучения ППТ-142.