Пристрій для безконтактного вимірювання температури

Пристрій для безконтактного вимірювання температури, що містить об'єктив, діафрагму, перше дзеркало, виконане у вигляді W-конуса, та друге дзеркало, виконане у вигляді ввігнутого конуса з поверхнями, що призначені для відбивання променів світлового потоку, інфрачервоний приймач, що являє собою набір інфрачервоних сенсорів, розташованих один за одним, приймальні площадки яких перпендикулярні головній оптичній осі, виходи інфрачервоних сенсорів з'єднані відповідно з вхідною шиною буферного регістра та з вхідною шиною перетворювача частота-напруга, другий вхід першого компаратора підключений до загальної шини, а вихід з'єднаний з першим входом генератора напруги, що змінюється лінійно, вихід перетворювача напруга-частота підключений до входу дільника частоти, вихід якого з'єднаний з першим входом ключа, вихід якого підключений до входу крокового двигуна, вал якого зв'язаний з діафрагмою, другий вхід буферного регістра з'єднаний з виходом дільника частоти, вихідна шина буферного регістра підключена до вхідної шини комутатора, вхід якого з'єднаний з виходом перетворювача напруга-частота, а вихід підключений до першого входу відеоконтрольного пристрою та до першого входу першого аналого-цифрового перетворювача, вихідна шина якого з'єднана з вхідною шиною інтерфейсного блока, вихід якого підключений до кіл ЕОМ, вихід перетворювача напругачастота з'єднаний з другими входами першого аналого-цифрового перетворювача і відеоконтрольного пристрою та з входами інтерфейсного блока і генератора напруги, що змінюється ступінчасто, вихід якого підключений до перших входів першого і другого керуючих підсилювачів, другі входи яких з'єднані відповідно з першим і другим виходами постійного запам'ятовуючого пристрою, а виходи підключені відповідно до третього і четвертого входів відеоконтрольного пристрою, п'ятий вхід якого з'єднаний з виходом дільника частоти, 2 (19) 1 3 19467 4 підключена до другої вхідної шини постійного заферного регістра, вихідна шина якого підключена пам'ятовуючого пристрою, вхідна шина блока подо вхідної шини блока обробки сигналу. рівняння швидкості з'єднана з вхідної шиною бу 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.c. СРСР №1563366, М. кл. G01К13/08, G01J5/28, бюл. №6, 1988], що містить об'єктив, діафрагму, дзеркало, виконане у вигляді ввігнутого конуса з поверхнею, що відображає промені світлового потоку, інфрачервоний приймач, що являє собою циліндр, секції якого є окремими інфрачервоними сенсорами, виходи яких з'єднані відповідно зі вхідною шиною буферного регістра блока перетворення інформації та зі вхідною шиною пристрою синхронізації блока управління і синхронізації, вихід якого через керований тактовий генератор блока управління і синхронізації підключений до першого входу блока підготовки даних для введення в ЕОМ, до входу комутатора n входів на один вихід блока перетворення інформації, до входу генератора напруги, що змінюється ступінчасто, блока вимірювання, до першого входу ключа блока управління і синхронізації та до входу дільника частоти блока управління і синхронізації, вихід якого з'єднаний з першим входом буферного регістра блока перетворення інформації, з першим входом відеоконтрольного пристрою блока вимірювання та з першим входом лічильника блока управління і синхронізації, вихід якого підключений до другого входу ключа блока управління і синхронізації, вихід якого з'єднаний зі входом крокового двигуна, вал якого зв'язаний з діафрагмою, вихідна шина буферного регістра блока перетворення інформації підключена до вхідної шини комутатора п входів на один вихід блока перетворення інформації, вихід якого з'єднаний з другим входом блока підготовки даних для введення в ЕОМ та з другим входом відеоконтрольного пристрою блока вимірювання, третій і четвертий входи якого підключені відповідно до виходів першого і другого керованих підсилювачів блока вимірювання, перші входи яких з'єднані з виходом генератора напруги, що змінюється ступінчасто, блока вимірювання, а другі входи підключені відповідно до першого і другого виходів постійного запам'ятовуючого пристрою блока вимірювання, вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною лічильника блока управління і синхронізації, другий вхід якого підключений до першого виходу пристрою управління блока управління і синхронізації, другий вихід якого з'єднаний зі входом пристрою синхронізації блока управління і синхронізації, а третій вихід підключений до другого входу буферного регістра блока перетворення інформації, вихід блока підготовки даних для введення в ЕОМ з'єд наний з колами ЕОМ. Головним недоліком даного пристрою є те, що він не дозволяє коректно відображати тепловий портрет об'єкта контролю у випадку, коли геометричні вісі пристрою та об'єкта контролю не співпадають, тобто спостереження пристроєм проводиться під певним кутом до поверхні об'єкта контролю, що знижує точність контролю вимірювання теплового поля об'єкта контролю. Крім того, оскільки на кроковий двигун сигнал подається безпосередньо з керованого тактового генератора, а не з дільника частоти блока управління і синхронізації, то виведення інформації в блок вимірювання проводиться із запізненням та виникає переповнення буферного регістра блока перетворення інформації, що знижує точність роботи пристрою. За прототип обрано пристрій для безконтактного вимірювання температури [А.c. СРСР №1676337, М. кл. G01К13/08, G01J5/28, бюл. №33, 1991], що містить об'єктив, діафрагму, перше дзеркало, виконане у вигляді W-конуса, та друге дзеркало, виконане у вигляді ввігнутого конуса з поверхнями, що призначені для відбивання променів світлового потоку, інфрачервоний приймач, що являє собою набір інфрачервоних сенсорів, розташованих один за одним, приймальні площадки яких перпендикулярні головній оптичній вісі, виходи інфрачервоних сенсорів з'єднані відповідно з вхідною шиною буферного регістра блока перетворення інформації (в подальшому - буферного регістра) та з вхідною шиною перетворювача частота-напруга блока керування і синхронізації (в подальшому - перетворювача частота-напруга), вихід якого підключений до четвертого входу панелі керування блока керування і синхронізації, четвертий вихід якої з'єднаний з першим входом компаратора блока керування і синхронізації (в подальшому - першого компаратора), другий вхід якого підключений до загальної шини, а вихід з'єднаний з третім входом панелі керування блока керування і синхронізації та з входом генератора напруги, що змінюється лінійно, блока керування і синхронізації (в подальшому - першим входом генератора напруги, що змінюється лінійно), вихід якого підключений до п'ятого входу панелі керування блока керування і синхронізації, п'ятий вихід якої з'єднаний з входом перетворювача напругачастота блока керування і синхронізації (в подальшому - перетворювача напруга-частота), вихід якого підключений до входу дільника частоти блока керування і синхронізації (в подальшому - дільника частоти), вихід якого з'єднаний з першим входом ключа блока керування і синхронізації (в подальшому - ключа), вихід якого підключений до входу крокового двигуна, вал якого зв'язаний з діафрагмою, другий вхід ключа з'єднаний з другим 5 19467 6 виходом панелі керування блока керування і синхдзеркало, виконане у вигляді ввігнутого конуса з ронізації, перший вхід якої підключений до виходу поверхнями, що призначені для відбивання продільника частоти, перший вихід панелі керування менів світлового потоку, інфрачервоний приймач, блока керування і синхронізації з'єднаний з входом що являє собою набір інфрачервоних сенсорів, лічильника блока керування і синхронізації (в порозташованих один за одним, приймальні площаддальшому - лічильника), вихідна шина якого підкки яких перпендикулярні головній оптичній вісі, лючена до вхідної шини постійного запам'ятовуювиходи інфрачервоних сенсорів з'єднані відповідно чого пристрою блока вимірювання (в подальшому з вхідною шиною буферного регістра та з вхідною - першої вхідної шини ПЗП), вихід лічильника з'єдшиною перетворювача частота-напруга, другий наний з другим входом панелі керування блока вхід першого компаратора підключений до загалькерування і синхронізації, третій вихід якого підкної шини, а вихід з'єднаний з першим входом гелючений до першого входу буферного регістра, нератора напруги, що змінюється лінійно, вихід другий вхід якого з'єднаний з виходом дільника перетворювача напруга-частота підключений до частоти, вихідна шина буферного регістра підклювходу дільника частоти, вихід якого з'єднаний з чена до вхідної шини комутатора п входів на один першим входом ключа, вихід якого підключений до вихід блока перетворення інформації (в подальвходу крокового двигуна, вал якого зв'язаний з шому - комутатора), вхід якого з'єднаний з виходіафрагмою, другий вхід буферного регістра з'єддом перетворювача напруга-частота, а вихід підкнаний з виходом дільника частоти, вихідна шина лючений до першого входу відеоконтрольного буферного регістра підключена до вхідної шини пристрою блока вимірювання (в подальшому комутатора, вхід якого з'єднаний з виходом перетВКП) та до першого входу аналого-цифрового певорювача напруга-частота, а вихід підключений до ретворювача блока підготовки даних для введення першого входу відеоконтрольного пристрою (ВКП) в ЕОМ (в подальшому - першого АЦП), вихідна та до першого входу першого аналого-цифрового шина якого з'єднана з вхідною шиною інтерфейсперетворювача (АЦП), вихідна шина якого з'єднаного пристрою блока підготовки даних для ввена з вхідною шиною інтерфейсного блока, вихід дення в ЕОМ (в подальшому - інтерфейсного блоякого підключений до кіл ЕОМ, вихід перетворюка), вихід якого підключений до кіл ЕОМ, вихід вача напруга-частота з'єднаний з другими входами перетворювача напруга-частота з'єднаний з друпершого АЦП і ВКП та з входами інтерфейсного гими входами першого АЦП і ВКП та з входами блока і генератора напруги, що змінюється ступінінтерфейсного блока і генератора напруги, що часто, вихід якого підключений до перших входів змінюється ступінчасто, блока вимірювання (в попершого і другого керуючих підсилювачів, другі дальшому - генератора напруги, що змінюється входи яких з'єднані відповідно з першим і другим ступінчасто), вихід якого підключений до перших виходами постійного запам'ятовуючого пристрою входів першого і другого керуючих підсилювачів, (ПЗП), а виходи підключені відповідно до третього другі входи яких з'єднані відповідно з першим і і четвертого входів ВКП, п'ятий вхід якого з'єднадругим виходами ПЗП, а виходи підключені відпоний з виходом дільника частоти, вихідна шина лівідно до третього і четвертого входів ВКП, п'ятий чильника підключена до першої вхідної шини ПЗП, вхід якого з'єднаний з виходом дільника частоти. введено блок порівняння швидкості, чотири елеГоловним недоліком даного пристрою є те, що менти І, елемент І-НІ, два електронні ключі, джевін не дозволяє коректно відображати тепловий рело опорної напруги, тригер, другий компаратор, портрет об'єкта контролю у випадку, коли геометдва елементи НІ, блок запуску, блок обробки сигричні вісі пристрою та об'єкта контролю не співпаналу, блок обчислення та другий аналогодають, тобто коли спостереження пристроєм процифровий перетворювач (в подальшому - другий водиться під певним кутом до поверхні об'єкта АЦП), причому вихід перетворювача частотаконтролю, що знижує точність контролю вимірюнапруга з'єднаний з першим входом першого комвання теплового поля об'єкта контролю. Крім того, паратора, вихід якого підключений до входу перу випадку зменшення швидкості обертання об'єкта шого елемента НІ, вихід якого з'єднаний з другим генератор напруги, що змінюється лінійно, неопвходом першого елемента І, перший вхід якого тимальним шляхом формує сигнал, за яким швидпідключений до виходу другого компаратора, друкість обертання об'єкта і діафрагми синхронізуєтьгий вхід якого з'єднаний з загальною шиною, а песя, що знижує точність роботи пристрою. рший вхід підключений до аналогового входу перВ основу корисної моделі поставлено задачу шого електронного ключа та до виходу генератора створення пристрою для безконтактного вимірюнапруги, що змінюється лінійно, другий вхід якого вання температури, в якому за рахунок введення з'єднаний з виходом блока порівняння швидкості, нових блоків та зв'язків між ними з'являється можвхід якого, а також вхід блока обробки сигналу ливість коригування теплового портрета об'єкта підключені до входу дільника частоти, вихід якого контролю у випадку, коли геометрична вісь приз'єднаний з першим входом четвертого елемента строю не співпадає з геометричною віссю об'єкта І, другий вхід якого підключений до виходу елемеконтролю та оптимальним чином синхронізувати нта І-НІ, другий вхід якого з'єднаний з третім вхошвидкості обертання об'єкта контролю і діафрагдом першого елемента І та з виходом блока запусми, що дозволяє підвищити точність роботи прику, вихід якого підключений до входу другого строю. елемента НІ, вихід якого з'єднаний з другими вхоПоставлена задача досягається тим, що в дами тригера і третього елемента І, перший вхід пристрій для безконтактного вимірювання темпеякого, а також перший вхід елемента І-НІ підклюратури, що містить об'єктив, діафрагму, перше чені до першого виходу тригера та до другого входзеркало, виконане у вигляді W-конуса, та друге ду другого елемента І, вихід якого з'єднаний з пе 7 19467 8 ршим входом буферного регістра, а перший вхід з'єднаний з першим входом ключа 30, вихід якого підключений до виходу першого компаратора, випідключений до входу крокового двигуна 7, вал хід першого елемента І з'єднаний з першим вхоякого зв'язаний з діафрагмою 3, другий вхід буфедом тригера, перший і другий виходи якого підкрного регістра 24 з'єднаний з виходом дільника лючені відповідно до керуючих входів першого і частоти 26, вихідна шина буферного регістра 24 другого електронних ключів, виходи яких з'єднані з підключена до вхідної шини комутатора 25, вхід входом перетворювача напруга-частота, вихід якого з'єднаний з виходом перетворювача напруджерела опорної напруги підключений до аналога-частота 22, а вихід підключений до першого гового входу другого електронного ключа, вихід входу ВКП 38 та до першого входу першого АЦП четвертого елемента І з'єднаний з входом лічиль39, вихідна шина якого з'єднана з вхідною шиною ника, вихід якого підключений до третього входу інтерфейсного блока 40, вихід якого підключений третього елемента І, вихід якого з'єднаний з друдо кіл ЕОМ, вихід перетворювача напруга-частота гим входом ключа, вихід блока обробки сигналу 22 з'єднаний з другими входами першого АЦП 39 і підключений до входу блока обчислення, вихід ВКП 38 та з входами інтерфейсного блока 40 і геякого з'єднаний з входом другого АЦП, вихідна нератора напруги, що змінюється ступінчасто, 35, шина якого підключена до другої вхідної шини вихід якого підключений до перших входів першого ПЗП, вхідна шина блока порівняння швидкості 36 і другого 37 керуючих підсилювачів, другі входи з'єднана з вхідної шиною буферного регістра, вияких з'єднані відповідно з першим і другим вихохідна шина якого підключена до вхідної шини блодами ПЗП 34, а виходи підключені відповідно до ка обробки сигналу. третього і четвертого входів ВКП 38, п'ятий вхід Пристрій для безконтактного вимірювання теякого з'єднаний з виходом дільника частоти 26, мператури пояснюється кресленням, на якому вихідна шина лічильника 31 підключена до першої зображена його структурна схема. вхідної шини ПЗП 34, вихід перетворювача частоНа схемі: 1 - об'єкт контролю; 2 - об'єктив; 3 та-напруга 9 з'єднаний з першим входом першого діафрагма; 4 - перше дзеркало у вигляді W-конуса, компаратора 10, вихід якого підключений до входу прямолінійні утворюючі центральної конусної попершого елемента №12, вихід якого з'єднаний з верхні 4.1 якого утворюють кут при вершині 90°, а другим входом першого елемента І 15, перший прямолінійні утворюючі бокової конусної поверхні вхід якого підключений до виходу другого компа4.2 утворюють кут при вершині, більший ніж 90°; 5 ратора 16, другий вхід якого з'єднаний з загальною - друге дзеркало виконане у вигляді ввігнутого шиною, а перший вхід підключений до аналогового конуса; 6 - інфрачервоний приймач, що містить п входу першого електронного ключа 19 та до вихоокремих інфрачервоних сенсорів; 7 - кроковий двиду генератора напруги, що змінюється лінійно, 11, гун; 8 - блок порівняння швидкості; 9 - перетворюдругий вхід якого з'єднаний з виходом блока порівач частота-напруга; 10 - перший компаратор; 11 вняння швидкості 8, вхід якого, а також вхід блока генератор напруги, що змінюється лінійно; 12 обробки сигналу 23 підключені до входу дільника перший елемент HI; 13 - блок запуску; 14 - другий частоти 26, вихід якого з'єднаний з першим входом елемент HI; 15 - перший елемент І; 16 - другий четвертого елемента І 29, другий вхід якого підккомпаратор; 17 - тригер; 18 - джерело опорної налючений до виходу елемента І-НІ 27, другий вхід пруги; 19, 20 - перший і другий електронні ключі; якого з'єднаний з третім входом першого елемента 21 - другий елемент І; 22 - перетворювач напругаІ 15 та з виходом блока запуску 13, вихід якого частота; 23 - блок обробки сигналу; 24 - буферний підключений до входу другого елемента НІ 14, регістр; 25 - комутатор; 26 - дільник частоти; 27 вихід якого з'єднаний з другими входами тригера елемент І-HI; 28, 29 - третій і четвертий елементи 17 і третього елемента І 28, перший вхід якого, а І; 30 - ключ; 31 - лічильник; 32 - другий аналоготакож перший вхід елемента І-НІ 27 підключені до цифровий перетворювач (АЦП); 33 - блок обчиспершого виходу тригера 17 та до другого входу лення; 34 - постійний запам'ятовуючий пристрій другого елемента І 21, вихід якого з'єднаний з пе(ПЗП); 35 - генератор напруги, що змінюється стуршим входом буферного регістра 24, а перший пінчасто; 36, 37 - перший і другий керуючі підсивхід підключений до виходу першого компаратора лювачі; 38 - відеоконтрольний пристрій (ВКП); 39 10, вихід першого елемента І 15 з'єднаний з перперший аналого-цифровий перетворювач (АЦП); шим входом тригера 17, перший і другий виходи 40 - інтерфейсний блок, причому перше дзеркало якого підключені відповідно до керуючих входів 4, виконане у вигляді W-конуса та друге дзеркало першого 19 і другого 20 електронних ключів, вихо5, виконане у вигляді ввігнутого конуса призначені ди яких з'єднані з входом перетворювача напругадля відбивання променів світлового потоку, інфрачастота 22, вихід джерела опорної напруги 18 підчервоний приймач 6 являє собою набір інфрачерключений до аналогового входу другого електронвоних сенсорів 6.1, 6.2,...,6.n, розташованих один ного ключа 20, вихід четвертого елемента І 29 за одним, приймальні площадки яких перпендикуз'єднаний з входом лічильника 31, вихід якого підлярні головній оптичній вісі, виходи інфрачервоних ключений до третього входу третього елемента І сенсорів 6.1, 6.2,...,6.n з'єднані відповідно з вхід28, вихід якого з'єднаний з другим входом ключа ною шиною буферного регістра 24 та з вхідною 30, вихід блока обробки сигналу 23 підключений шиною перетворювача частота-напруга 9, другий до входу блока обчислення 33, вихід якого з'єднавхід першого компаратора 10 підключений до заний з входом другого АЦП 32, вихідна шина якого гальної шини, а вихід з'єднаний з першим входом підключена до другої вхідної шини ПЗП 34, вхідна генератора напруги, що змінюється лінійно, 11, шина блока порівняння швидкості 8 з'єднана з вхівихід перетворювача напруга-частота 22 підклюдною шиною буферного регістра 24, вихідна шина чений до входу дільника частоти 26, вихід якого якого підключена до вхідної шини блока обробки 9 19467 10 сигналу 23. імпульсні сигнали з частотою чередування f, які Запропонований пристрій працює так. Потік через ключ 30 подаються на кроковий двигун 7, інфрачервоного випромінювання, що створюється частота обертання якого визначається формулою поверхнею контрольованого об'єкта 1, що знахо360 = 2 m f, де m , - мінімальний кут поводиться на деякій відстані від оптичної системи пристрою, потрапляє на об'єктив 2, який перетвороту, що утворюється при подачі одного керуючого рює його у випромінювання з променями, паралеімпульсу на кроковий двигун 7. З такою ж частотою льними головній оптичній вісі. починає обертатися діафрагма 3, яка містить отвір Перетворений таким чином потік падає на діу вигляді сектора. При цьому здійснюється кругова афрагму 3, яка приводиться в рух кроковим двигурозгортка теплового зображення нерухомого контном 7. Діафрагма 3 являє собою непрозорий диск, рольованого об'єкта 1. Електричні сигнали, амплів якому вирізано сектор, утворений двома прометуди яких пропорційні температурі елементарних нями з кутом між ними, рівним мінімальному кроку участків поверхні об'єкта (кількість таких участків обертання крокового двигуна 7, частота обертання може сягати N = n m), з виходів інфрачервоних якого задається дільником частоти 26. Таким чисенсорів інфрачервоного приймача 6 надходять у ном, на перше дзеркало 4, що виконано у вигляді буферний регістр 24, який запам'ятовує інформаW-конуса, та на друге дзеркало 5, виконане у ви1 гляді ввігнутого конуса з поверхнями, що відбивацію в аналоговому вигляді на час t . Запис в f ють промені, потрапляє лише частина зображення буферний регістр 24 проводиться в момент надконтрольованого об'єкта 1. Випромінювання, що ходження сигналу з виходу дільника частоти 26. пройшло через секторний отвір діафрагми З, Комутатором 25 здійснюється зчитування інфорприймається інфрачервоним приймачем 6. При мації з буферного регістра 24 з наступним її перецьому теплове зображення розбивається на п частворенням із паралельного виду представлення в тин, кожна з яких приймається окремим сенсором послідовний. 6i, де i 1 n . При обертанні діафрагми 3 навколо , Сформований таким чином сигнал з виходу центра, який співпадає з головною оптичною віскомутатора 25 потрапляє на перший вхід ВКП 38, сю, сканується все теплове поле об'єкта контролю а також на вхід першого АЦП 39, в якому він пере1. При цьому розгортка є не неперервною, а дистворюється в цифрову форму. З виходу останньокретною за рахунок використання крокового двигуго сигнал подається на вхідну шину інтерфейсного на 7. Це дає можливість отримати інформацію про блока 40, в якому він приводиться до зручного тепловий стан контрольованого об'єкта в зручній виду для передачі в ЕОМ. для подальшої обробки формі. Одночасно сигнал логічної одиниці з виходу Пристрій має три режими роботи. Перший реблока запуску 13 поступає на другий вхід елеменжим роботи застосовується при дослідженні темта І-НІ 27, на перший вхід якого подається сигнал пературних полів потужних симетричних відносно логічного нуля з першого виходу тригера. При центра електроенергетичних об'єктів, що знахоцьому на виході елемента І-НІ 27 з'являється сигдяться в стані спокою, наприклад статорів електнал логічної одиниці, який відкриває четвертий ричних машин. елемент І 29 для проходження імпульсів з виходу В цьому випадку на виході перетворювача чадільника частоти 26 на вхід лічильника 31, який стота-напруга 9 з'являється сигнал логічного нуля, починає відраховувати останні. який через перший компаратор 10 поступає на Генератор напруги, що змінюється ступінчасперший вхід генератора напруги, що змінюється то, 35, перший 36 та другий 37 керовані підсилюлінійно, 11. При цьому на його виході з'являється вачі і ПЗП 34 призначені для формування сигналів сигнал логічного нуля, який поступає на перший розгортки ВКП 38. Сигнал частотою fG, що постувхід другого компаратора 16, на виході якого форпає на вхід генератора напруги, що змінюється мується сигнал логічної одиниці, який поступає на ступінчасто, 35, на виході приймає ступінчасту перший вхід першого елемента І 15. Також сигнал форму (містить п складових) і подається на входи логічного нуля поступає на вхід першого елемента першого 36 і другого 37 керованих підсилювачів, НІ 12, на виході якого з'являється сигнал логічної коефіцієнт підсилення яких задається вихідними одиниці, який поступає на другий вхід першого сигналами ПЗП 34. При цьому коефіцієнти підсиелемента I 15. лення першого 36 та другого 37 керованих підсиПри подачі сигналу з блока запуску 13, наприлювачів задаються так, що на їх виходах формуклад, натисканням кнопки, на його виході з'являються сигнали, пропорційні R1 sin j та R1 cos j ється сигнал логічної одиниці, який через відкривідповідно, де Ri - радіус, j - кут координати елетий перший елемент І 15 подається на перший ментарного участка поверхні контрольованого вхід тригера 17, на другому виході якого формуоб'єкта 1 в полярній системі координат. При цьому ється сигнал логічної одиниці, який поступає на i 0, n , j 0, m . керуючий вхід другого електронного ключа 20 і відкриває його. При цьому з виходу джерела опорНа першу вхідну шину ПЗП 34 сигнали надхоної напруги 18 сигнал напруги через відкритий дять з лічильника 31, коефіцієнт перерахунку якого другий електронний ключ 20 подається на вхід дорівнює m. В результаті на екрані ВКП 38 при перетворювача напруга-частота 22, на виході яконаявності одного інформаційного сигналу, двох го формуються імпульси з частотою fG, які постусигналів розгортки та сигналу з виходу дільника пають на вхід дільника частоти 26, що має коефічастоти 26 формується зображення, що відповідає цієнт ділення n. На виході останнього формуються тепловому полю контрольованого об'єкта 1. 11 19467 12 У випадку, коли немає можливості сумістити ді якого з'являється сигнал логічної одиниці, який оптичну вісь пристрою та геометричну вісь об'єкта відкриває четвертий елемент І 29, дозволяючи контролю, тобто, коли спостереження проводиться проходження імпульсів з виходу дільника частоти під певним кутом до геометричної вісі контрольо26 через ключ 30 на кроковий двигун 7. При цьому ваного об'єкта, його тепловий портрет спотворюдіафрагма 3 починає обертатися і за час зростанється і на екрані ВКП 38 замість теплового портреня сигналу на виході генератора напруги, що зміта, що відповідає концентричним колам, буде нюється лінійно, 11, швидкість обертання діафраз'являтись еліпсоподібне зображення. Для компегми 3 зрівнюється зі швидкістю обертання нсації такого спотворення пропонується наступний контрольованого об'єкта 1. Очевидно, що напруга підхід. на виході перетворювача частота-напруга 9 протяВідомо, що рівняння еліпса у Декартовій сисгом періоду розгону крокового двигуна 7 зменшутемі координат має вигляд ється і в момент порівняння швидкостей обертання діафрагми 3 та контрольованого об'єкта 1 2 2 X y (1) 1; напруга стає рівною нулю. При цьому на виході a2 b2 першого компаратора 10 з'являється сигнал логічде х, у - горизонтальна і вертикальна вісі сисного нуля, яким припиняється процес нарощувантеми координат, a, b - горизонтальна і вертикальня напруги на виході генератора напруги, що зміна напіввісі еліпса відповідно, причому а = R, де R нюється лінійно, 11 і період розгону крокового - радіус кола контрольованого об'єкта. двигуна 7 на цьому завершується. Перейдемо у полярну систему координат, виОдночасно з виходу дільника частоти 26 сигкориставши формули нал надходить на вхід лічильника 31. На виході х = r cos , ; останнього, де формується сигнал переносу і який (2) у = r sin , з'єднаний з другим входом ключа 30 через третій елемент І 28, формуються імпульси з періодом де r - "радіус" еліпса, - кут повороту радіуса r. Підставимо (2) в (1) та отримаємо вираз 1 1 і тривалістю , які поступають на ключ 30 і b r cos f m f a .; (3) закривають його. 2 2 2 b r sin При цьому сканування контрольованого об'єкОтже, тепер, маючи в будь-який момент часу та 1, що обертається, здійснюється спочатку параметри кута повороту діафрагми, меншу навздовж деякого радіуса Rj, кут між вибраним нупіввісь еліпса b та відстань від центра еліпса до льовим напрямом та Rj дорівнює j . Коли здійснейого краю ("радіус" еліпса), можна відновити реано сканування n точок, що лежать на радіусі Rj, по льний радіус спотвореного кола. сигналу лічильника 31 ключ 30 припиняє роботу Це реалізовано в блоці обробки сигналу 23, 1 крокового двигуна 7 на період, що відповідає . який фіксує кут , параметри b і r та передає їх в f блок обчислення 33, в якому за формулою (3) виПри цьому за цей час об'єкт контролю 1 повертазначається дійсний радіус спотвореного кола. ється відносно діафрагми 3 на кут . Робота кроВихідний сигнал блока обчислення 33 за докового двигуна 7 відновлюється і сканування уже помогою другого АЦП 32 перетворюється в цифздійснюється вздовж радіуса Rj+1, кут між вибраровий код і поступає на другу вхідну шину ПЗП 34, ним нульовим напрямом та Rj+1 стає рівним (j+1) . формуючи при цьому скориговані коефіцієнти підВиведення зображення на ВКП 38 реалізується силення першого 36 і другого 37 керованих підсианалогічно, як і в першому режимі роботи прилювачів, які відновлюють розмір зображення при строю. Так здійснюється кругова розгортка всього його виведенні на ВКП 38. теплового зображення контрольованого об'єкта 1, Другий режим роботи пристрою застосовуєтьщо обертається. ся для вимірювання теплового поля контрольоваТретій елемент І 28 в цьому режимі роботи є ного об'єкта 1, що обертається. відкритим, оскільки на другий його вхід подається При обертанні контрольованого об'єкта 1 на сигнал логічної одиниці з виходу другого елемента виході перетворювача частота-напруга 9 з'являHI 14, а на перший його вхід поступає сигнал логіється напруга, яка поступає на перший вхід перчної одиниці з першого виходу тригера 17. шого компаратора 10. На його виході з'являється У випадку, якщо швидкість обертання контросигнал логічної одиниці, який поступає на перший льованого об'єкта 1 зменшилась, пристрій також вхід генератора напруги, що змінюється лінійно, 11 працює коректно. При цьому код з вихідної шини і на виході останнього з'являється напруга. Одноінфрачервоного приймача 6 поступає на вхідну часно на виході блока запуску 13 присутній сигнал шину блока порівняння швидкості 8, на його виході логічного нуля, який через другий елемент НІ 14 формується сигнал логічної одиниці, який подавстановлює на першому виході тригера 17 сигнал ється на вхід генератора напруги, що змінюється логічної одиниці, який подається на керуючий вхід лінійно, 11. Очевидно, що у випадку зменшення першого електронного ключа 19 і відкриває його. швидкості обертання контрольованого об'єкта 1, При цьому значення напруги з виходу генератора на виході перетворювача частота-напруга 9 з'явнапруги, що змінюється лінійно, 11 подається на ляється сигнал, яким забезпечується зменшення вхід перетворювача напруга-частота 22, на виході напруги на виході генератора напруги, що змінюякого формуються імпульси з частотою fG1, які посється лінійно, 11, внаслідок чого швидкість обертупають на вхід дільника частоти 26. Одночасно тання крокового двигуна 7 також зменшується і сигнал логічного нуля з виходу блока запуску 13 швидкості обертання діафрагми 3 та контрольовапоступає на другий вхід елемента І-НІ 27, на вихо 13 19467 14 ного об'єкта 1 зрівнюються. виходу лічильника 31 на другий вхід ключа 30. Третій режим роботи пристрою використовуОдночасно сигнал логічної одиниці з виходу блока ється при вимірюванні теплового поля однієї або п запуску 13 подається на другий вхід елемента І-НІ точок контрольованого об'єкта 1, що обертається 27, на перший вхід якого подається сигнал логічної навколо своєї вісі, наприклад ротора електричної одиниці з першого виходу тригера 17. При цьому машини. на виході елемента І-НІ 27 з'являється сигнал лоЗображення n точок контрольованого об'єкта гічного нуля, який закриває четвертий елемент І 1, що знаходяться на одному радіусі, проектується 29, не дозволяючи проходження імпульсів з вихочерез сектор діафрагми 3, яка обертається з часду дільника частоти 26 на вхідлічильника 31. При тотою, рівною частоті обертання об'єкта контролю. цьому цифровий код з вихідної шини лічильника В цьому випадку пристрій працює аналогічно 31 поступає на вхідну шину ПЗП 34, який формує другому режиму, кроковий двигун 7 приводить в коефіцієнти підсилення першого 36 і другого 37 рух діафрагму 3 з кутовою частотою, що відповікерованих підсилювачів такими, що на екран ВКП дає кутовій частоті обертання контрольованого 38 виводиться сегмент зображення, що відтворюоб'єкта 1, яка визначається перетворювачем часється вздовж j-го радіуса кругової розгортки, тобто тота-напруга 9, який формує відповідний сигнал здійснюється виведення теплового поля п точок для генератора напруги, що змінюється лінійконтрольованого об'єкта 1, що лежать на одній но, 11. прямій (в одному секторі з кутом ). Даний режим роботи здійснюється при подачі Слід зазначити, що доки на виході першого сигналу з блока запуску 13, наприклад, натисканкомпаратора 10 присутній сигнал логічної одиниці, ням кнопки, на виході останнього формується сигтобто швидкості обертання діафрагми 3 та контнал логічної одиниці, який через другий елемент рольованого об'єкта 1 не зрівнялися, запис інфорНІ 14 у вигляді логічного нуля поступає на другий мації в буферний регістр 24 та її відображення на вхід третього елемента І 28 і закриває його, не ВКП 38 блокується. дозволяючи при цьому проходження сигналу з 15 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 19467 Підписне 16 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