Пристрій для безконтактного вимірювання температури

Пристрій для безконтактного вимірювання температури, що містить об'єктив, світлодільник, діафрагму, отвір якої являє собою сектор, доповнений круглим отвором, центр якого співпадає з вершиною сектора та головною оптичною віссю, додаткову нерухому діафрагму, діафрагмуючий отвір якої являє собою прямокутну щілину, n дзеркал, закріплених на оптичній лінійці таким чином, що їх площини утворюють кут 45° з головною оптичною віссю, діафрагмуючі отвори дзеркал являють собою еліпси, на одній оптичній осі з якими встановлені n лінз та лінійка n інфрачервоних датчиків, лінзу та інфрачервоний датчик, що розташовані на оптичній осі з додатковою нерухомою діафрагмою та площиною світлорозподілу світлодільника, вихід першого інфрачервоного датчика підключений до входу підсилювача, вихід якого з'єднаний з входом частотоміра і з входом перетворювача частота-напруга, вихід якого підключений до других входів першого комутатора та другого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу другого світлодіода та до першого входу другого ключа, вихід якого з'єднаний з першим входом першого ключа, вал крокового двигуна зв'язаний з діафрагмою, вихід (n+1)-го інфрачервоного датчика через конденсатор підключений до другого входу першого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу першого світлодіода, вихід третього джерела опорної напруги з'єднаний з першим входом першого комутатора, третій вхід якого підключений до виходу другого компаратора, другий вхід другого ключа з'єднаний з виходом лічильника, вхід якого (в подальшому - перший вхід), а також другий вхід першого ключа, вхід буферного 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до безконтактної термометрії і може бути використана для вимірювання температури нерухомих об'єктів або об'єктів, що обертаються, зокрема потужних електричних машин. Відомий пристрій для безконтактного вимірювання температури (А.С. СРСР №1637498, М. кл. G 01 К 13/08, G 01 J 5/28, бюл. №11, 1991), що містить об'єктив, світлодільник, діафрагму, отвір якої являє собою сектор, доповнений круглим отвором, центр якого співпадає з вершиною сектора та головною оптичною віссю, додаткову нерухому діафрагму, діафрагмуючий отвір якої являє собою прямокутну щілину, n дзеркал, закріплених на оптичній лінійці таким чином, що їх площини утворюють кут 45° з головною оптичною віссю, діафрагмуючі отвори дзеркал являють собою еліпси, на одній оптичній вісі з якими встановлені n лінз та лінійка n інфрачервоних (ІЧ) датчиків, лінзу та ІЧ-датчик, що розташовані на оптичній вісі з додатковою нерухомою діафрагмою та площиною світлорозподілу світлодільника, вихід першого ІЧдатчика підключений до входу підсилювача, вихід якого з'єднаний з входом частотоміра і з входом перетворювача частота-напруга, вихід якого підключений до других входів першого комутатора та другого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу другого світлодіода та до першого входу другого ключа, вихід якого з'єднаний з першим входом першого ключа, вихід якого підключений до входу крокового двигуна, вал якого зв'язаний з діафрагмою, вихід (n+1)-го ІЧдатчика через конденсатор підключений до другого входу першого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу першого світлодіода, вихід третього джерела опорної напруги з'єднаний з першим входом першого комутатора, третій вхід якого підключений до першого входу другого ключа, другий вхід якого з'єднаний з виходом лічильника, вхід якого, а також другий вхід першого ключа, вхід буферного регістра, вхід генератора напруги, що змінюється ступінчасто, та перший вхід відеоконтрольного блока (ВКБ) підключені до виходу дільника частоти, вхід якого, а також вхід другого комутатора та перший вхід аналого-цифрового перетворювача (АЦП) з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота, вхід якого підключений до виходу першого комутатора, виходи з другого по (n+1)-ий ІЧ-датчиків з'єднані з вхідною шиною буферного регістра, вихідна шина якого підключена до вхідної шини другого комутатора, вихід якого з'єднаний з другим входом першого АЦП, вихідна шина якого підключена до вхідної шини інтерфейсного блока, вихідна шина якого з'єднана з колами ЕОМ, вихід другого комутатора підключений до другого входу ВКБ, третій і четвертий входи якого з'єднані відповідно з виходами першого і другого керуючих підсилювачів, перші входи яких підключені до виходу генератора напруги, що змінюється ступінчасто, вихідна шина лічильника з'єднана з вхідною шиною постійного запам'ятовуючого блока (ПЗБ), перший і другий виходи якого підключені відповідно до других вхо 50124 4 дів першого і другого керуючих підсилювачів, виходи першого та другого світло діодів з'єднані з загальною шиною. Головним недоліком даного пристрою є те, що він не дозволяє коректно відображати тепловий портрет об'єкта контролю у випадку, коли змінюється напрям обертання об'єкта контролю, що обмежує функціональні можливості пристрою. За прототип обрано пристрій для безконтактного вимірювання температури (Патент №19736 (Україна), М. кл. G 01 К 13/00, бюл. №12, 2006), що містить об'єктив, світлодільник, діафрагму, отвір якої являє собою сектор, доповнений круглим отвором, центр якого співпадає з вершиною сектора та головною оптичною віссю, додаткову нерухому діафрагму, діафрагмуючий отвір якої являє собою прямокутну щілину, n дзеркал, закріплених на оптичній лінійці таким чином, що їх площини утворюють кут 45° з головною оптичною віссю, діафрагмуючі отвори дзеркал являють собою еліпси, на одній оптичній вісі з якими встановлені n лінз та лінійка n ІЧ-датчиків, лінзу та ІЧ-датчик, що розташовані на оптичній вісі з додатковою нерухомою діафрагмою та площиною світлорозподілу світлодільника, вихід першого ІЧ-датчика підключений до входу підсилювача, вихід якого з'єднаний з входом частотоміра і з входом перетворювача частота-напруга, вихід якого підключений до других входів першого комутатора та другого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу другого світлодіоду та до першого входу другого ключа, вихід якого з'єднаний з першим входом першого ключа, вихід якого підключений до входу крокового двигуна, вал якого зв'язаний з діафрагмою, вихід (n+1)-го ІЧ-датчика через конденсатор підключений до другого входу першого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу першого світлодіода, вихід третього джерела опорної напруги з'єднаний з першим входом першого комутатора, третій вхід якого підключений до виходу другого компаратора, другий вхід другого ключа з'єднаний з виходом лічильника, вхід якого, а також другий вхід першого ключа, вхід буферного регістра та перший вхід ВКБ підключені до виходу дільника частоти, вхід якого, а також вхід другого комутатора та перший вхід першого АЦП з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота, вхід якого підключений до виходу першого комутатора, виходи з другого по (n+1)-ий ІЧ-датчиків з'єднані з вхідною шиною буферного регістра, вихідна шина якого підключена до вхідної шини другого комутатора, вихід якого з'єднаний з другим входом першого АЦП, вихідна шина якого підключена до вхідної шини інтерфейсного блока, вихідна шина якого з'єднана з колами ЕОМ, вихід другого комутатора підключений до другого входу ВКБ, третій і четвертий входи якого з'єднані відповідно з виходами першого і другого керуючих підсилювачів, перші входи яких підключені до виходу генератора напруги, що змінюється ступінчасто, вихідна шина лічильника з'єднана з першою вхідною шиною ПЗБ, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів 5 першого і другого керуючих підсилювачів, виходи першого та другого світлодіодів з'єднані з загальною шиною, вихідна шина буферного регістра підключена до вхідної шини блока обробки сигналу, вихід якого з'єднаний з входом блока обчислення, вихід якого підключений до входу другого АЦП, вихідна шина якого з'єднана з другою вхідною шиною ПЗБ, вихід перетворювача напруга-частота підключений до входів блока обробки сигналу та генератора напруги, що змінюється ступінчасто. Головним недоліком даного пристрою є відсутність можливості коректно відображати тепловий портрет об'єкта контролю при зміні напрямку обертання об'єкта контролю, що обмежує функціональні можливості пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для безконтактного вимірювання температури, в якому за рахунок введення нових блоків та зв'язків між ними з'являється можливість коректного відображення теплового портрета об'єкта контролю у випадку зміни напрямку обертання останнього, що дозволяє розширити функціональні можливості пристрою. Поставлена задача досягається тим, що в пристрій для безконтактного вимірювання температури, що містить об'єктив, світлодільник, діафрагму, отвір якої являє собою сектор, доповнений круглим отвором, центр якого співпадає з вершиною сектора та головною оптичною віссю, додаткову нерухому діафрагму, діафрагмуючий отвір якої являє собою прямокутну щілину, n дзеркал, закріплених на оптичній лінійці таким чином, що їх площини утворюють кут 45° з головною оптичною віссю, діафрагмуючі отвори дзеркал являють собою еліпси, на одній оптичній вісі з якими встановлені n лінз та лінійка n ІЧ-датчиків, лінзу та ІЧдатчик, що розташовані на оптичній вісі з додатковою нерухомою діафрагмою та площиною світлорозподілу світлодільника, вихід першого ІЧдатчика підключений до входу підсилювача, вихід якого з'єднаний з входом частотоміра і з входом перетворювача частота-напруга, вихід якого підключений до других входів першого комутатора та другого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу другого світлодіоду та до першого входу другого ключа, вихід якого з'єднаний з першим входом першого ключа, вал крокового двигуна зв'язаний з діафрагмою, вихід (n+1)-го ІЧ-датчика через конденсатор підключений до другого входу першого компаратора, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела опорної напруги, а вихід підключений до входу першого світлодіода, вихід третього джерела опорної напруги з'єднаний з першим входом першого комутатора, третій вхід якого підключений до виходу другого компаратора, другий вхід другого ключа з'єднаний з виходом лічильника, вхід якого (в подальшому - перший вхід), а також другий вхід першого ключа, вхід буферного регістра та перший вхід ВКБ підключені до виходу дільника частоти, вхід якого, а також вхід другого комутатора та перший вхід першого АЦП з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота, вхід якого підключений до виходу першого комутатора, виходи з 50124 6 другого по (n+1)-ий ІЧ-датчиків з'єднані з вхідною шиною буферного регістра, вихідна шина якого підключена до вхідної шини другого комутатора, вихід якого з'єднаний з другим входом першого АЦП, вихідна шина якого підключена до вхідної шини інтерфейсного блока, вихідна шина якого з'єднана з колами ЕОМ, вихід другого комутатора підключений до другого входу ВКБ, третій і четвертий входи якого з'єднані відповідно з виходами першого і другого керуючих підсилювачів, перші входи яких підключені до виходу генератора напруги, що змінюється ступінчасто, вихідна шина лічильника з'єднана з першою вхідною шиною ПЗБ, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого і другого керуючих підсилювачів, виходи першого та другого світлодіодів з'єднані з загальною шиною, вихідна шина буферного регістра підключена до вхідної шини блока обробки сигналу, вихід якого з'єднаний з входом блока обчислення, вихід якого підключений до входу другого АЦП, вихідна шина якого з'єднана з другою вхідною шиною ПЗБ, вихід перетворювача напруга-частота підключений до входів блока обробки сигналу та генератора напруги, що змінюється ступінчасто, введено блок визначення напрямку обертання та третій комутатор, причому виходи з другого по (n+1)-ий ІЧ-датчиків з'єднані зі вхідною шиною блока визначення напрямку обертання, вихід якого підключений до других входів лічильника та третього комутатора, вихідна цифрова шина якого з'єднана зі вхідною цифровою шиною крокового двигуна, а перший вхід підключений до виходу першого ключа. Пристрій для безконтактного вимірювання температури пояснюється кресленням, на якому зображена його структурна схема. На схемі: 1 - об'єктив; 2 - світлодільники; 3 додаткова нерухома діафрагма; 4 - діафрагма; 5 кроковий двигун; 6 - n дзеркал; 7 - оптична лінійка; 8 - (n+1) лінз; 9 - (n+1) ІЧ-датчиків;10 - підсилювач; 11 - частотомір; 12 - відеоконтрольний блок (ВКБ); 13, 14 - перший і другий керуючі підсилювачі; 15 постійний запам'ятовуючий блок (ПЗБ); 16 - генератор напруги, що змінюється ступінчасто; 17 другий ключ; 18 - третій комутатор; 19 - перший ключ; 20 - лічильник; 21 - другий аналогоцифровий перетворювач (АЦП); 22 - дільник частоти; 23 - блок обчислення; 24 - перетворювач напруга-частота; 25 - третє джерело опорної напруги; 26 - перший комутатор; 27 - перший аналого-цифровий перетворювач (АЦП); 28 - інтерфейсний блок; 29 - блок обробки сигналу; 30 - другий комутатор; 31 - блок визначення напрямку обертання; 32 - буферний регістр; 33, 34 - перший і другий світло діоди; 35, 36 - перше і друге джерела опорної напруги; 37 - конденсатор; 38, 39 - перший і другий компаратори; 40 - перетворювач частота-напруга; 41 - об'єкт контролю, причому діафрагма 4 являє собою сектор, доповнений круглим отвором, центр якого співпадає з вершиною сектора та головною оптичною віссю, діафрагмуючий отвір додаткової нерухомої діафрагми 3 являє собою прямокутну щілину, n дзеркал 6.1, 6.2,...6.n, закріплені на оптичній лінійці таким чином, що їх площини утворюють кут 45° з головною оптичною 7 віссю, діафрагмуючі отвори дзеркал 6.1, 6.2, ... 6.n являють собою еліпси, на одній оптичній вісі з якими встановлені n лінз 8.1, 8.2, ... 8.n та лінійка 9 n ІЧ-датчиків 9.1, 9.2, ... 9.n, лінза 8.0 та ІЧ-датчик 9.0 розташовані на оптичній вісі з додатковою нерухомою діафрагмою 3 та площиною світлорозподілу світлодільника 2, вихід першого ІЧ-датчика 9.0 підключений до входу підсилювача 10, вихід якого з'єднаний з входом частотоміра 11 і з входом перетворювача частота-напруга 40, вихід якого підключений до других входів першого комутатора 26 та другого компаратора 39, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого джерела опорної напруги 36, а вихід підключений до входу другого світлодіоду 34 та до першого входу другого ключа 17, вихід якого з'єднаний з першим входом першого ключа 19, вал крокового двигуна 5 зв'язаний з діафрагмою 4, вихід (n+1)-го ІЧ-датчика 9.n через конденсатор 37 підключений до другого входу першого компаратора 38, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого джерела опорної напруги 35, а вихід підключений до входу першого світлодіода 33, вихід третього джерела опорної напруги 25 з'єднаний з першим входом першого комутатора 26, третій вхід якого підключений до виходу другого компаратора 39, другий вхід другого ключа 17 з'єднаний з виходом лічильника 20, перший вхід якого, а також другий вхід першого ключа 19, вхід буферного регістра 32 та перший вхід ВКБ 12 підключені до виходу дільника частоти 22, вхід якого, а також вхід другого комутатора 30 та перший вхід першого АЦП 27 з'єднані з виходом перетворювача напруга-частота 24, вхід якого підключений до виходу першого комутатора 26, виходи з другого 9.1 по (n+1)-ий 9.n ІЧ-датчиків з'єднані з вхідною шиною буферного регістра 32, вихідна шина якого підключена до вхідної шини другого комутатора 30, вихід якого з'єднаний з другим входом першого АЦП 27, вихідна шина якого підключена до вхідної шини інтерфейсного блока 28, вихідна шина якого з'єднана з колами ЕОМ, вихід другого комутатора 30 підключений до другого входу ВКБ 12, третій і четвертий входи якого з'єднані відповідно з виходами першого 13 і другого 14 керуючих підсилювачів, перші входи яких підключені до виходу генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 16, вихідна шина лічильника 20 з'єднана з першою вхідною шиною ПЗБ 15, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого 13 і другого 14 керуючих підсилювачів, виходи першого 33 та другого 34 світлодіодів з'єднані з загальною шиною, вихідна шина буферного регістра 32 підключена до вхідної шини блока обробки сигналу 29, вихід якого з'єднаний з входом блока обчислення 23, вихід якого підключений до входу другого АЦП 21, вихідна шина якого з'єднана з другою вхідною шиною ПЗБ 15, вихід перетворювача напруга-частота 24 підключений до входів блока обробки сигналу 29 та генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 16, виходи з другого 9.1 по (n+1)-ий 9.n ІЧ-датчиків з'єднані зі вхідною шиною блока визначення напрямку обертання 31, вихід якого підключений до других входів лічильника 20 та третього комутатора 18, вихідна цифрова шина якого з'єднана зі вхідною цифро 50124 8 вою шиною крокового двигуна 5, а перший вхід підключений до виходу першого ключа 19. Запропонований пристрій працює так. Потік інфрачервоного випромінювання, що створюється поверхнею контрольованого об'єкта 41, що знаходиться на деякій відстані від оптичної системи пристрою, потрапляє на об'єктив 1, який перетворює його у випромінювання з променями, паралельними головній оптичній вісі. Перетворений таким чином потік попадає на світлодільник 2, який призначений для ділення потоку ІЧ-випромінювання на кілька частин. Перша частина випромінювання використовується для визначення стану об'єкта контролю 41, а саме обертається він чи знаходиться в спокої. Друга частина випромінювання використовується для визначення температури N точок контрольованого об'єкта 41 і контролю наявності радіальних биттів. Області, що виділяються на тепловому зображені контрольованого об'єкта 41 за допомогою n дзеркал 6.1, 6.2,...6.n, є концентричними сегментами. Однак, як відомо, перетин циліндра площиною під кутом 45° є еліпсом, отже, діафрагмуючі отвори дзеркал 6.1, 6,2...6.n, що розташовані під кутом 45°, повинні мати форму еліпса. Оскільки ці діафрагмуючі отвори концентричні, то при повному повороті діафрагми 4 навколо вісі на входи n ІЧдатчиків 9.1, 9.2,...9.n через n лінз 8.1, 8.2,...8.n надходять потоки ІЧ-випромінювання, що відповідають тепловим зображенням n сегментів усього зображення контрольованого об'єкта 41. Фіксуючи положення діафрагмуючого отвору діафрагми 4 у m положеннях і здійснюючи її обертання за допомогою крокового двигуна 5, отримуємо інформацію про температуру N=m (n-1)+1 точок контрольованого об'єкта 41. У приведеній формулі співмножник (n-1) виникає з тієї причини, що центральна частина діафрагмуючого отвору діафрагми 4 має круглу форму і при відсутності радіальних биттів потік ІЧ-випромінювання, що попадає на ІЧ-датчик 9.n, буде постійним при обертанні діафрагми 4. При наявності радіальних биттів формула, приймає вигляд N=m n. З виходу світлодільника 2 потік ІЧвипромінювання попадає на діафрагму 4, яка приводиться в рух кроковим двигуном 5. Діафрагма 4 являє собою непрозорий диск, в якому вирізано сектор, утворений двома променями з кутом між ними, рівним мінімальному кроку обертання крокового двигуна 5, частота обертання якого задається дільником частоти 22. Таким чином, на n дзеркал 6.1, 6.2,...6.n, потрапляє лише частина зображення контрольованого об'єкта 41. Випромінювання, що пройшло через секторний отвір діафрагми 4, приймається інфрачервоним приймачем 9. При цьому теплове зображення розбивається на n частин, кожна з яких приймається окремим сенсором 9 i , де i 1, n . При обертанні діафрагми 4 навколо центра, який співпадає з головною оптичною віссю, сканується все теплове поле об'єкта контролю 41. При цьому розгортка є не неперервною, а дискретною за рахунок використання крокового двигуна 5. Це дає можливість отримати інформацію про 9 тепловий стан контрольованого об'єкта в зручній для подальшої обробки формі. Нехай швидкість обертання об'єкта контролю 41 =0, тобто об'єкт контролю 41 нерухомий. Тоді на виході перетворювача частота-напруга 40 з'являється сигнал, який подається на другий вхід другого компаратора 39, на перший вхід якого подається сигнал з виходу другого джерела опорної напруги 36. Амплітуда електричного сигналу з виходу підсилювача 10 буде менша амплітуди електричного сигналу, що надходить з виходу другого джерела опорної напруги 36. Зазначимо, що вихідний сигнал підсилювача 10 також надходить на вхід частотоміра 11, в якому відображається частота обертання об'єкта контролю 41. При цьому на виході другого компаратора 39 з'являється сигнал логічного нуля, який поступає на вхід другого світлодіоду 34, який при цьому не спрацьовує. Крім того, сигнал логічного нуля з виходу другого компаратора 39 подається на перший вхід другого ключа 17 та розмикає його. Також сигнал з виходу другого компаратора 39 надходить на третій вхід першого комутатора 26, який підключає вихід третього джерела опорної напруги 25 до входу перетворювача напруга-частота 24. На вхід перетворювача напруга-частота 24 з виходу третього джерела опорної напруги 25 надходить постійна напруга. При цьому на виході останнього формуються імпульси з частотою f1 n , які надходять на входи другого комутатора 30, генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 16 та дільника частоти 22, який має коефіцієнт ділення n. На виході останнього формуються імпульсні сигнали з частотою чередування f1 , які через замкнений перший ключ 19 (на перший вхід першого ключа 19 поступає сигнал логічного нуля з виходу другого ключа 17), через третій комутатор 18 подаються на кроковий двигун 5, частота обертання якого визначається формулою де 2 m f1, m 360 , - мінімальний кут повороту, що утво рюється при подачі одного керуючого імпульсу на комутатор 18 крокового двигуна 5. З такою ж частотою починає обертатися діафрагма 4, яка містить отвір у вигляді сектора. При цьому здійснюється кругова розгортка теплового зображення нерухомого контрольованого об'єкта 41. Електричні сигнали, амплітуди яких пропорційні температурі елементарних участків поверхні об'єкта, з виходів n ІЧ-датчиків 9.1, 9.2, ... 9.n надходять у буферний регістр 32, який запам'ятовує інформа1 цію в аналоговому вигляді на час T . Запис в f1 буферний регістр 32 проводиться в момент надходження сигналу з виходу дільника частоти 22. Другим комутатором 30 здійснюється зчитування інформації з буферного регістра 32 з наступним її перетворенням із паралельного виду представлення в послідовний. Сформований таким чином сигнал з виходу другого комутатора 30 потрапляє на другий вхід ВКБ 12, а також на другий вхід першого АЦП 27, на перший вхід якого подається сигнал з виходу перетворювача напруга-частота 24. 50124 10 Вхідний сигнал першого АЦП 27 перетворюється в цифрову форму на його виході та подається на вхідну шину інтерфейсного блока 28, в якому він приводиться до зручного виду для передачі в ЕОМ. На виході дільника частоти 22 формуються імпульси з частотою f1 , що надходять на вхід буферного регістра 32, на перший вхід ВКБ 12 та перший вхід лічильника 20, який починає відраховувати останні. Генератор напруги, що змінюється ступінчасто, 16, перший 13 та другий 14 керовані підсилювачі і ПЗБ 15 призначені для формування сигналів розгортки ВКБ 12. Сигнал з частотою f1 , що поступає на вхід генератора напруги, що змінюється ступінчасто, 16, на виході приймає ступінчасту форму (містить n складових) і подається на входи першого 13 і другого 14 керованих підсилювачів, коефіцієнт підсилення яких задається вихідними сигналами ПЗБ 15. При цьому коефіцієнти підсилення першого 13 та другого 14 керованих підсилювачів задаються так, що на їх виходах формуються сигнали, пропорційні Ri sin j та Ri cos j відповідно, де Ri - радіус, j - кут координати елементарного участка поверхні контрольованого об'єкта 1 в полярній системі координат. При цьому 0, n , j 0, m . На першу вхідну шину ПЗБ 15 цифровий код надходять з вихідної шини лічильника 20, коефіцієнт перерахунку якого дорівнює m. В результаті на екрані ВКБ 12 при наявності одного інформаційного сигналу, двох сигналів розгортки та сигналу з виходу дільника частоти 22 формується зображення, що відповідає тепловому полю контрольованого об'єкта 41. У випадку, коли немає можливості сумістити оптичну вісь пристрою та геометричну вісь об'єкта контролю, тобто, коли спостереження проводиться під певним кутом до геометричної вісі контрольованого об'єкта 41, його тепловий портрет спотворюється і на екрані ВКБ 12 замість теплового портрета, що відповідає концентричним колам, буде з'являтись еліпсоподібне зображення. Для компенсації такого спотворення пропонується наступний підхід. Відомо, що рівняння еліпса у Декартовій системі координат має вигляд x2 y2 (1) 1, a2 b2 де x, y - горизонтальна і вертикальна вісі системи координат, a, b - горизонтальна і вертикальна напіввісі еліпса відповідно, причому a R , де R - радіус кола контрольованого об'єкта. Перейдемо у полярну систему координат, використавши формули x r cos , (2) y r sin , де r - "радіус" еліпса, - кут повороту радіуса r. Підставимо (2) в (1) та отримаємо вираз i 11 a b r cos 50124 . (3) b 2 r 2 s in2 Отже, тепер, маючи в будь-який момент часу параметри кута повороту діафрагми, меншу напіввісь еліпса b та відстань від центра еліпса до його краю ("радіус" еліпса), можна відновити реальний радіус спотвореного кола. Це реалізовано в блоці обробки сигналу 29, який фіксує кут , параметри b і r та передає їх в блок обчислення 23, в якому за формулою (3) визначається дійсний радіус спотвореного кола. Вихідний сигнал блока обчислення 23 за допомогою другого АЦП 21 перетворюється в цифровий код і поступає на другу вхідну шину ПЗБ 15, формуючи при цьому скориговані коефіцієнти підсилення першого 13 і другого 14 керованих підсилювачів, які відновлюють розмір зображення при його виведенні на ВКБ 12. Якщо швидкість обертання об'єкта контролю 41 0 , тобто він обертається, то на виході перетворювача частота-напруга 38 з'являється напруга, пропорційна частоті обертання об'єкта контролю 39. Сигнал напруги з виходу перетворювача частота-напруга 40 надходить на другі входи другого компаратора 39 і першого комутатора 26. Оскільки цей сигнал перевищує рівень опорного, то на виході другого компаратора 39 з'являється сигнал логічної одиниці, що надходить на третій вхід першого комутатора 26, на перший вхід другого ключа 17, який при цьому замикається, і на вхід другого світло діода 34, викликаючи його ввімкнення. При цьому другий вхід першого комутатора 26 підключається до входу перетворювача напруга-частота 24. На виході останнього формуються імпульси з частотою f2 n . Запис інформації про об'єкт контролю 41 та виведення останньої на ВКБ 12 здійснюється аналогічно раніше описаному, окрім того, що частота на виході напруга-частота 24 є пропорційною швидкості обертання. На вхід крокового двигуна 5 через перший ключ 19 та третій комутатор 18 надходять імпульси з частотою f 2 . При цьому кроковий двигун 5 обертає діафрагму 4 з швидкістю обертання , тобто синхронно з об'єктом контролю. За 2 один оберт об'єкта контролю 41 вимірюється тем 12 пература n точок на поверхні об'єкта контролю 41, що лежать на одній прямій, на одному j-му радіусу, де j=1,2,...m - радіуси об'єкта контролю 41. Оскільки коефіцієнт перерахунку лічильника 20 дорівнює m, то після здійснення повного повороту діафрагми 4 на виході лічильника 20 виникає імпульс тривалістю 1/ f2 , який через замкнений другий ключ 17 надходить на керуючий вхід першого ключа 19, розмикаючи його на час 1/ f2 . В цей момент діафрагма 4 зупиняється, а об'єкт контролю 41 відносно діафрагмуючого отвору діафрагми 4 встигає повернутися на кут , рівний кроку обертання крокового двигуна 5 і куту при вершині сектора діафрагмуючого отвору. При цьому здійснюється запис інформації, що відповідає температурі точок, що лежать на (j+1)-му радіусі об'єкта контролю 41. Таким чином, послідовно здійснюється сканування всього теплового поля об'єкта контролю 41 та відповідна інформація відображається на екрані ВКБ 12. Інформація, що відповідає температурному розподілу, формується на виході першого АЦП 27 і через інтерфейсний блок 28 передається для подальшої обробки в ЕОМ. В разі зміни напрямку обертання контрольованого об'єкта 41 на виході блока визначення напрямку обертання 31 з'являється сигнал логічної одиниці, яким змінюється алгоритм роботи третього комутатора 18 та лічильника 20. При появі на другому вході третього комутатора 18 сигналу логічної одиниці кроковий двигун 5 обертає діафрагму 4 в протилежному напрямку. Формування розгортки зображення на екрані ВКБ 12 також здійснюється в протилежному напрямку, оскільки на другий вхід лічильника 20 подається сигнал логічної одиниці. Робота інших блоків пристрою залишається без змін. При наявності радіальних биттів, з виходу ІЧдатчика 9.n сигнал через конденсатор 37 поступає на другий вхід першого компаратора 38, на другий вхід якого подається напруга з виходу першого джерела опорної напруги 35. При цьому на виході першого компаратора 38 з'являється сигнал логічної одиниці, який поступає на перший світлодіод 33, викликаючи його ввімкнення або мерехтіння, що свідчить про наявність радіальних биттів в об'єкті контролю 41. 13 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 50124 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601