VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Разработка новых устройств в области оптической пирометрии для использования в измерительной технике, метрологии, дистанционном зондировании имеет в настоящее время важное социальное и техническое значение.

Предварительный патентно-информационный поиск показал, что высокими показателями качества обладает, например, спектральный пирометр [1], состоящий из электрического модуля и оптического модуля, который содержит передающий блок, блок спектрального разложения и блок детектора.

Объекты-аналоги этого технического решения по Международной патентной классификации входят в группу G01J5, которая и выбрана в качестве предметной области академического изобретательства.

Обликовое решение новой технической системы определено с использованием метода экспресс-изобретательства [2]: выявлены объекты-представители выбранной предметной области [1, 3, 4], проведена их декомпозиция и нормирование основных признаков, выполнен ретроспективный анализ и прогнозирование с учетом закономерностей развития социосферы и техносферы. Установлено, что недостатком известных решений является зависимость измерений от угла направления на источник излучения, так как при изменении этого угла изменяется положение изображения спектра излучения на поверхности детектора спектра излучения.

Таким образом, выявлены условие конкурентоспособности, цель и пути разработки технического решения. Для обеспечения изобретательского уровня выбрано преодоление следующего технического противоречия: зависимость точности измерений от изменения угла направления на источник излучения.

Технический результат состоит в том, что точность измерения температуры повышается за счет инвариантности устройства к динамическому изменению угла направления на источник излучения.

Техническая реализация полученного обликового решения проведена путем последовательной разработки функциональной и структурной схем. От приведенного выше описания прототипа новое решение отличается тем, что в процессорном блоке 4 реализуется известный (например, из аналогов) алгоритм для вычисления температуры по отношению максимального значения производной выходных сигналов по матрице 3 приемников к максимальному значению выходного сигнала приемника по матрице 3 приемников с учетом коэффициента пропорциональности.

Это позволяет сохранять инвариантность измерения температуры к динамическому изменению угла направления на источник 5 излучения, что обеспечивает конкурентоспособность устройства и вероятность коммерческой реализации как патента, так и соответствующих промышленных изделий.

По материалам работы подготовлена и подана в ФИПС РФ заявка на изобретение, по которой получен патент Российской Федерации [5].

Литература

1. Патент US4605314, G01J5/24.Спектральный пирометр / Lars Stenmark // БИ. 12.08.86.

2. Б. Мельников, В. Бодров, Г. Обидин. Академическое изобретательство – 4. На примере изобретений в оптоэлектронике. – Saarbrücken :LAP Lambert Academic Publishing, 2012. – 124 с.

3. А.с. 1803747, G01J5/60. Устройство для бесконтактного измерения температуры / Моисеев В.Л. и др. // БИ. 23.03.1993.

4. А.с. 437926, G01J5/00. Способ измерения температуры / Макух А.А. и др. / БИ.30.07.1974.

5. ПатентRU2213942, G01J5/60. Устройство бесконтактного измерения температуры / Бодров В.Н., Мельников Б.С., Обидин Г.И. // БИ. 10.10.2003.

Код для цитирования: Скопировать