Спосіб реєстрації теплового випромінювання

Спосіб реєстрації теплового випромінювання, в якому діють випромінюванням на п'єзоелектрич 36952 нал/шум при малих теплових потоках. Поставлена задача вирішується тим, що в способі реєстрації теплового випромінювання, в якому діють випромінюванням на п'єзоелектричний зразок, збуджують резонансні електромеханічні коливання зразка або коливання в діапазоні частот між частотами затиснення нижчої і вищої мод електромеханічних коливань зразка, реєструють амплітуду електричного відгуку на гранях п'єзоелектричного зразка, новим є те, що випромінюванням діють по черзі на перший і другий ідентичні п'єзоелектричні зразки, знімають сигнали з цих зразків і по різниці цих сигналів судять про випромінювання. За рахунок почергового переключення теплове випромінювання збуджує електромеханічні коливання першого і другого зразків у протифазі. При цьому вдвічі збільшується корисний сигнал, а власний шум зразків, оскільки має некогерентну природу, зменшується у Ö2 раз за рахунок паралельного включення двох ідентичних зразків. До того ж, всі синфазні перешкоди, наприклад, електромагнітні наводки від мережі 50 Гц, акустичні коливання і вібрації, за рахунок диференційної обробки сигналів від двох зразків взаємно компенсуються і не погіршують відношення сигнал/шум. Таким чином, при підвищенні чутливості вдвічі, відношення сигнал/шум покращується не менше ніж у 2Ö2 рази. На Фіг. зображено схему пристрою, котрий реалізує спосіб, що пропонується. Пристрій містить перший (1) і другий (2) зразки, п'єзоелектричний дефлектор (3), диференційний підсилювач (4). Спосіб здійснюється таким чином: Беруть два п'єзоелектричні зразки 1,2 у вигляді пластин, дисків, плівок і т.п., переключають тепловий потік, що реєструють з частотою в діапазоні між нижчою і вищою електромеханічними модами зразків, наприклад за допомогою п'єзоелектричного дефлектора 3, і по черзі діють ним на зразки 1,2. Реєструють різницю електричних відгуків на гранях зразків, наприклад, за допомогою диференційного підсилювача 4 і реєструючого приладу. Електроди на зразок наносять таким чином, щоб в напрямку, перпендикулярному площині електродів, добуток п'єзоелектричного модуля матеріалу на коефіцієнт термічного розширення був макси мальним. Оскільки теплове випромінювання діє на зразки по черзі, то електричні відгуки на двох зразках знаходяться у протифазі один до одного Після диференційної обробки сигналів корисні сигнали, пропорційні тепловому випромінюванню, додаються, а сигнали синфазних перешкод віднімаються. Шум від некогерентних власних шумів п'єзоелектричних зразків зменшується в Ö2 раз за рахунок паралельного включення двох зразків. Оскільки електричний відгук на теплову дію має місце тільки у визначеному діапазоні частот, то низькочастотні теплові перешкоди, викликані нестабільністю температури фігури зразків і навколишнього середовища, не проникають в електричний тракт і немає необхідності у подальшій фільтрації сигналу. При перемиканні теплового потоку з частотою, яка збігається з електромеханічним резонансом зразків, виникає резонансний електричний відгук, амплітуда якого багатократно перевищує відгук віддалік від резонансу за рахунок високої добротності п'єзоелектричного резонатора. Як чутливІ елементи можна використовувати матеріал із широкого класу п'єзоелектричних матеріалів. Приклад конкретного виконання винаходу: Беруть два п'єзоелектричні зразки 1 і 2 у вигляді дисків із співвідношенням товщини до діаметра 1:100 і частотами п'єзоелектричного резонансу товщинних коливань 1 мГц і радіальних коливань 10 кГц. Тепловий потік, що реєструють, перемикають за допомогою п'єзоелектричного дефлектора 3 на частоті 10 Гц і почергово діють ним на зразок. За допомогою диференційного підсилювача 4 віднімають сигнал другого зразка від сигналу першого і реєструють електричний сигнал на виході диференційного підсилювача реєструючим приладом (наприклад вольтметром змінного струму). Для отримання максимального відгуку на теплову дію при виготовленні п'єзоелектричних зразків матеріал для них необхідно підбирати таким чином, щоб добуток коефіцієнту термічного розширення на п'єзоелектричний модуль і напрямку інерційно затиснутих коливань (в розглянутому прикладі - перпендикулярно площині диска) був максимальним. 2 36952 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3