DE102013114202A1

DE102013114202A1 - PYROMETER and method of temperature measurement

Info

Publication number: DE102013114202A1
Application number: DE102013114202.8A
Authority: DE
Inventors: Daniel Koch; Sebastian Stoll
Original assignee: Endress and Hauser Wetzer GmbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Wetzer GmbH and Co KG
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pyrometer und ein Verfahren zur Temperaturmessung unter Verwendung eines Pyrometers mit einer Auswerteeinheit (1) und einer Vielzahl optischer Aufnahmeelemente (9), die mittels optischer Verbindungen mit der Auswerteeinheit (1) verbunden ist. Dabei weist die Auswerteeinheit (1) eine Datenverarbeitungseinheit (3) und ein Detektorarray (4) auf, das mit der Vielzahl optischer Aufnahmeelemente (9) operativ verbunden ist.The present invention relates to a pyrometer and a method for temperature measurement using a pyrometer with an evaluation unit (1) and a plurality of optical recording elements (9), which is connected by means of optical connections to the evaluation unit (1). In this case, the evaluation unit (1) has a data processing unit (3) and a detector array (4), which is operatively connected to the plurality of optical recording elements (9).

Description

Die Erfindung betrifft ein Pyrometer und ein Verfahren zur Temperaturmessung unter Verwendung des Pyrometers.The invention relates to a pyrometer and a method for measuring temperature using the pyrometer.

Die berührungslose Temperaturmessung (Pyrometrie), wie bspw. die Infrarottemperaturmessung (Pyrometrie), basiert auf einem optischen Messverfahren und der physikalischen Eigenschaft aller Körper, elektromagnetische Strahlung (Wärme- bzw. Infrarotstrahlung) auszusenden und diese zur Temperaturmessung zu Nutzen. Über eine Optik erfasst das Pyrometer einen Messfleck, d. h. die von einer Fläche eines Messobjektes emittierte Strahlung und ermittelt daraus die Temperatur. Dazu weist das Pyrometer im Wesentlichen ein Linsensystem als Optik, einen strahlungsempfindlichen Detektor als Strahlungsempfänger und eine Auswerteelektronik auf.The non-contact temperature measurement (pyrometry), such as the infrared temperature measurement (pyrometry), based on an optical measurement method and the physical property of all bodies to emit electromagnetic radiation (heat or infrared radiation) and to use this for temperature measurement. Through optics, the pyrometer detects a spot, d. H. the radiation emitted by a surface of a measuring object and determines therefrom the temperature. For this purpose, the pyrometer essentially comprises a lens system as optics, a radiation-sensitive detector as a radiation receiver and evaluation electronics.

Nachteilig an den im bisherigen Stand der Technik bekannten Pyrometern ist, dass jeweils nur die Temperatur einzelner Messflecke gemessen werden kann. Um mehrere Messflecke vermessen zu können, sind mehrere Pyrometer oder mehrere Messdurchgänge, verbunden mit Umsetzen und Neubzw. Umkalibrierung des Pyrometers notwendig. In beiden Fällen ist die Temperaturmessung teuer und umständlich bei der Handhabung.A disadvantage of the prior art known pyrometers is that only the temperature of individual measuring spots can be measured. In order to be able to measure several measuring spots, there are several pyrometers or several measuring passes, connected with conversion and recalculation. Recalibration of the pyrometer necessary. In both cases the temperature measurement is expensive and cumbersome to handle.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Pyrometer zur Temperaturmessung zu schaffen, das unterschiedliche Messflecke einfach und schnell erfassen kann und dabei kostengünstig ist.Based on this prior art, the present invention has the object to provide a pyrometer for temperature measurement, which can detect different measurement spots easily and quickly and is inexpensive.

Diese Aufgabe wird durch ein Pyrometer mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a pyrometer having the features of independent claim 1.

Die weitere Aufgabe, ein Verfahren zur Temperaturmessung mittels eines Pyrometers so zu verbessern, dass eine schnelle und einfache Messung mehrerer unterschiedlich platzierter Messflecke ermöglicht wird, wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7 gelöst.The further object of improving a method for temperature measurement by means of a pyrometer in such a way that rapid and simple measurement of a plurality of differently placed measuring spots is made possible by the method having the features of independent claim 7.

Bevorzugte Ausführungsformen des Pyrometers und des Verfahrens werden durch die Unteransprüche beschrieben.Preferred embodiments of the pyrometer and the method are described by the subclaims.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Pyrometers weist eine Auswerteeinheit und eine Vielzahl optischer Aufnahmeelemente auf, die mittels optischer Verbindungen mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Dabei weist die Auswerteeinheit eine Datenverarbeitungseinheit und ein Detektorarray auf, das mit den optischen Aufnahmeelementen operativ verbunden ist.An embodiment of a pyrometer according to the invention has an evaluation unit and a plurality of optical recording elements, which is connected by means of optical connections to the evaluation unit. In this case, the evaluation unit has a data processing unit and a detector array, which is operatively connected to the optical recording elements.

Im Sinne der Erfindung heißt „operativ“ unter Bezug auf „Operation“, nämlich Vorgang oder Arbeitsvorgang ( Duden, 9. Auflage, Bd. 5, Dudenverlag 2006, S. 731 ) zur Ausführung eines Vorgangs oder Arbeitsvorgangs, so dass die optischen Aufnahmeelemente mit dem Detektorarray so verbunden sind, dass ein erfasstes optisches Signal an das Detektorarray weitergeleitet wird.For the purposes of the invention, "operational" means "operation", namely operation or operation ( Duden, 9th edition, Vol. 5, Dudenverlag 2006, p. 731 ) for performing an operation such that the optical pickup elements are connected to the detector array so as to pass a detected optical signal to the detector array.

Vorteilhaft können mehrere Messflecke mittels eines einzigen Pyrometers vermessen werden, da mehrere Optiken zur Verfügung stehen, die dann zu einer einzigen Auswerteeinheit aus Detektor und Messelektronik geführt werden. In bisher verwendeten Pyrometern war für jeden Messfleck oder Messpunkt neben einer einzelnen Optik eine separate Auswerteeinheit aus Detektor und Elektronik notwendig. Dies kann durch das erfindungsgemäße Pyrometer entfallen.Advantageously, a plurality of measuring spots can be measured by means of a single pyrometer, since a plurality of optics are available, which are then guided to a single evaluation unit of detector and measuring electronics. In previously used pyrometers, a separate evaluation unit consisting of detector and electronics was necessary for each measuring spot or measuring point in addition to a single optics. This can be omitted by the pyrometer according to the invention.

„Messflecke“ im Sinne der Erfindung können unterschiedliche Punkte auf Messobjekten sein, die in einem Temperaturbereich von in etwa von –50°C bis 2500°C, insbesondere 400°C bis 2500°C liegen. Allgemein können Pyrometer zur Messung von Temperaturen zwischen –50 und 4000°C eingesetzt werden, wobei die Wahl des Temperaturbereichs von der benötigten Anwendung abhängt. Dafür kann ein optischer Messbereich des Pyrometers eher im sichtbaren Strahlungsbereich liegen. Bevorzugt erstreckt sich der Messbereich in bzw. über den infraroten Strahlungsbereich."Measurement spots" in the sense of the invention can be different points on measurement objects which lie in a temperature range of approximately from -50 ° C. to 2500 ° C., in particular 400 ° C. to 2500 ° C. In general, pyrometers can be used to measure temperatures between -50 and 4000 ° C, with the choice of temperature range depending on the application required. For this purpose, an optical measuring range of the pyrometer can be more in the visible radiation range. Preferably, the measuring range extends into or over the infrared radiation range.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Detektorarray mehrere Detektorelemente aufweist, die zueinander abgegrenzt ausgebildet sein können. Dabei kann jedes Detektorelement einzeln angesteuert werden. Ferner kann jedem Detektorelement jeweils eines der optischen Aufnahmeelemente zugeordnet sein, so dass stets einem Detektorelement ein optisches Signal eines zugeordneten Messflecks zugeführt werden kann. Es können Detektorarrays verwendet werden, wie sie auch bei Wärmebildkameras eingesetzt werden. Bevorzugt können dabei einfache zweidimensionale Arrays Verwendung finden, wobei auch eine Implementierung von dreidimensionalen Arrays möglich ist. Hierbei können photoelektrische Detektoren als Photozellen, Photowiderstand in Form eines Photoleiters, Photodioden, oder Phototransistoren ausgebildet sein. Sie sind für die Messung eines schmalen Wellenbandes geeignet. Daneben unterscheiden sich die Pyrometer auf Grund der unterschiedlichen Detektoren in ihrer Empfindlichkeit. Die einfallende Strahlung kann dabei bspw. über eine lichtempfindliche Diode in Strom umgewandelt werden und somit ein optisches Signal in ein elektrisches Signal wandeln.In one development of the invention, it can be provided that the detector array has a plurality of detector elements which can be designed to be delimited from one another. In this case, each detector element can be controlled individually. Furthermore, each detector element can be assigned in each case one of the optical recording elements, so that always a detector element, an optical signal of an associated measuring spot can be supplied. Detector arrays can be used, as they are with Thermal imaging cameras are used. Preferably, simple two-dimensional arrays can be used, wherein an implementation of three-dimensional arrays is also possible. Here, photoelectric detectors may be formed as photocells, photoresistor in the form of a photoconductor, photodiodes, or phototransistors. They are suitable for measuring a narrow waveband. In addition, the pyrometers differ in their sensitivity due to the different detectors. The incident radiation can be converted, for example, via a light-sensitive diode into electricity and thus convert an optical signal into an electrical signal.

Alternativ kann die Erfindung vorsehen, dass das Detektorarray eine durchgängige Detektorfläche ist, wobei jedes Detektorelement einen definierten Bereich der Detektorfläche bildet. Dadurch kann der Detektor in die Anzahl an Elementen geteilt werden, die für die anzuschließenden Optiken gebraucht wird. Das Pyrometer kann hierdurch einfach um weitere Optiken erweitert werden und die Anzahl der möglichen messbaren Messflecken der jeweiligen Messsituation angepasst werden.Alternatively, the invention may provide that the detector array is a continuous detector surface, wherein each detector element forms a defined region of the detector surface. This allows the detector to be divided into the number of elements needed for the optics to be connected. As a result, the pyrometer can simply be extended by further optics and the number of possible measurable measurement spots can be adapted to the respective measurement situation.

Die Erfindung kann vorsehen, dass die optischen Verbindungen Lichtwellenleiter sind. Derartige Lichtwellenleiter oder auch Lichtleitkabel können aus Lichtleitern bestehen und teilweise mit Steckverbindern konfektionierte Kabel und Leitungen zur Übertragung von Licht (Strahlung) sein. Das Licht wird dabei in Fasern aus Quarzglas oder Kunststoff, wie bspw. polymere Fasern geführt. Sie werden häufig auch als Glasfaserkabel bezeichnet. Geeignete Optiken als optische Aufnahmeelemente können einfache Linsensysteme zur Aufnahme der von den Messflecken emittierten Strahlung sein, die in entsprechendem Abstand zum Messfleck angeordnet werden können. Durch die Lichtleiter können die optischen Aufnahmeelemente an unterschiedlichen Stellen angeordnet werden, wobei die Auswerteeinheit an einem zentralen Ort vorgesehen sein kann.The invention may provide that the optical connections are optical fibers. Such optical waveguides or fiber optic cables may consist of optical fibers and partially cable-terminated cables and lines for the transmission of light (radiation). The light is guided in fibers of quartz glass or plastic, such as, for example, polymeric fibers. They are often referred to as fiber optic cable. Suitable optics as optical recording elements can be simple lens systems for recording the radiation emitted by the measurement spots, which radiation can be arranged at a corresponding distance from the measurement spot. Through the optical fibers, the optical recording elements can be arranged at different locations, wherein the evaluation unit can be provided at a central location.

Vorteilhaft ist die Auswerteeinheit in einem Gehäuse angeordnet, wodurch das Pyrometer auch handlich und einfach in bestehende Prozessstrukturen integriert werden kann.Advantageously, the evaluation unit is arranged in a housing, whereby the pyrometer can also be easily and easily integrated into existing process structures.

Die Erfindung kann vorsehen, dass das Gehäuse eine Anzeigeeinrichtung für Messdaten und Bedienelemente zum Bedienen des Pyrometers aufweist. Dadurch können direkt am Pyrometer die gemessenen Daten abgefragt und überprüft werden. Alternativ kann das Gehäuse eine Vorrichtung zur Herstellung einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Pyrometer oder der Steuerungseinheit einer Prozessleitung aufweisen. Dadurch kann das Pyrometer effektiv in einen bestehenden Prozessablauf integriert werden.The invention may provide that the housing has a display device for measurement data and operating elements for operating the pyrometer. This allows the measured data to be queried and checked directly at the pyrometer. Alternatively, the housing may comprise a device for establishing a communication connection between the pyrometer or the control unit of a process line. This allows the pyrometer to be effectively integrated into an existing process flow.

Vorteilhaft können durch die Erfindung mehrere, unabhängig von einander anzuordnende optische Aufnahmeelemente als Optiken verwendet werden, die dann auf eine einzige Auswerteeinheit mit Detektor und Elektronik zusammenlaufen. Von jeder Optik führt ein Lichtwellenleiter auf ein Array, deren Array-Elemente separat und einzeln angesteuert werden. Die Auswerteeinheit wird damit nur einmal benötigt, weshalb das Pyrometer kostengünstig hergestellt werden kann.Advantageously, can be used as optics, which converge to a single evaluation unit with detector and electronics by the invention more, independent of each other to be arranged optical recording elements. From each optical system, an optical fiber leads to an array whose array elements are controlled separately and individually. The evaluation unit is thus needed only once, which is why the pyrometer can be produced inexpensively.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Temperaturmessung unter Verwendung eines Pyrometers der vorgenannten Art werden in einem ersten Schritt die optischen Aufnahmeelemente in vorbestimmtem Abstand vor einer Vielzahl vorbestimmter Messflecke mit einer jeweils zu messenden Temperatur angeordnet. Ferner wird in einem weiteren Schritt Wärmestrahlung, die von zumindest einem Messfleck emittiert wird, durch ein optisches Aufnahmeelement erfasst. Dabei werden ein oder mehrere optische(s) Signal(e) aufgenommen, die in einem Folgeschritt an die Auswerteeinheit über die optische Verbindung, die dem optischen Aufnahmeelement zugeordnet ist, geleitet.In a method according to the invention for measuring the temperature using a pyrometer of the aforementioned type, the optical pickup elements are arranged in a first step at a predetermined distance in front of a plurality of predetermined measuring spots with a respective temperature to be measured. Furthermore, in a further step, thermal radiation emitted by at least one measuring spot is detected by an optical pickup element. In this case, one or more optical signal (s) are recorded, which are passed in a subsequent step to the evaluation unit via the optical connection, which is assigned to the optical recording element.

Hiernach wird das optische Signal an ein Detektorelement des Detektorarrays zugeführt und das optische Signal mittels des Detektorelements detektiert. Das optische Signal wird mittels des Detektorelements in ein elektrisches Signal umgewandelt und dieses an die Datenverarbeitungseinheit zugeführt. Schließlich werden aus dem elektrischen Signal mittels der Datenverarbeitungseinheit ein oder mehrere charakteristische Strahlungsparameter berechnet, wobei dem charakteristischen Strahlungsparameter ein Temperaturwert zugeordnet wird.After that, the optical signal is supplied to a detector element of the detector array and the optical signal is detected by means of the detector element. The optical signal is converted into an electrical signal by means of the detector element and supplied to the data processing unit. Finally, one or more characteristic radiation parameters are calculated from the electrical signal by means of the data processing unit, wherein a temperature value is assigned to the characteristic radiation parameter.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich ein einfaches Verfahren zur Temperaturmessung von unterschiedlichen Messflecken, die bevorzugt parallel oder auch seriell abgetastet und deren zugehörige Temperaturen bestimmt werden können.The above results in a simple method for measuring the temperature of different measuring spots, which can preferably be scanned in parallel or also serially and their associated temperatures can be determined.

Damit den gemessenen Werten eine korrekte Temperatur zugeordnet werden kann, sieht die Erfindung vor, dass für die Berechnung der charakteristischen Strahlungsparameter für jeden Messfleck ein charakteristischer Emissionsgrad eingestellt wird. Dieser ist materialabhängig und kann in der Auswerteeinheit auf einer geeigneten Speichereinheit gespeichert und der Datenverarbeitungseinheit zur Verfügung gestellt werden. Während die unterschiedlichen Messflecke nacheinander abgetastet werden, kann zu jedem Messfleck nacheinander der zugehörige Emissionsgrad automatisch eingestellt werden. Die Messung der Messflecke kann dadurch schnell und einfach erfolgen. Durch Zuordnung der Messflecken zu einem spezifischen Sensorarray kann auch bei paralleler Abtastung eine eindeutige Zuordnung erreicht werden.So that a correct temperature can be assigned to the measured values, the invention provides that a characteristic emissivity is set for the calculation of the characteristic radiation parameters for each measuring spot. This is material-dependent and can be found in the evaluation unit stored in a suitable memory unit and made available to the data processing unit. While the different measuring spots are scanned in succession, the respective emissivity can be set automatically for each measuring spot in succession. The measurement of the measurement spots can be done quickly and easily. By assigning the measuring spots to a specific sensor array, a clear assignment can be achieved even with parallel scanning.

Alternativ kann die Erfindung vorsehen, dass, bevor die optischen Aufnahmeelemente vor den Messflecken angeordnet werden, eine Beschichtung mit konstantem Emissionsgrad auf einen oder mehrere Messfleck(e) aufgetragen wird. Durch diese Beschichtung kann die spezifische, separate Einstellung des Emissionsgrades für jede Messstelle vermieden werden, da der Emissionsgrad konstant bleibt. Ein geeigneter Lack weist eine geringe Wellenlängendispersion auf, so dass der Emissionsgrad weitgehend wellenlängenunabhängig ist. Bevorzugt kann der Lack auf einem Seltenerdoxid oder Übergangsmetalloxid basieren; es sind jedoch auch andere Beschichtungen, die die Eigenschaft eines wellenlängenunabhängigen Emissionsgrades aufweisen, möglich. Eine solche Beschichtung erzeugt eine konstante Oberfläche und somit einen konstanten Emissionsgrad. Wenn eine vorgenannte Beschichtung genutzt wird, ist der Emissionsgrad für die Messflecke bekannt, wodurch für die Berechnung der charakteristischen Strahlungsparameter für alle Messflecke ein konstanter Emissionsgrad eingestellt werden kann. Hierdurch wird der messtechnische Aufwand deutlich verringert.Alternatively, the invention may provide that before the optical pickup elements are placed in front of the measurement spots, a constant emissivity coating is applied to one or more measurement spots. With this coating, the specific, separate setting of the emissivity for each measuring point can be avoided, since the emissivity remains constant. A suitable lacquer has a small wavelength dispersion, so that the emissivity is largely wavelength-independent. Preferably, the varnish may be based on a rare earth oxide or transition metal oxide; However, it is also possible other coatings that have the property of a wavelength-independent emissivity. Such a coating produces a constant surface and thus a constant emissivity. When using the aforementioned coating, the emissivity of the measurement spots is known, whereby a constant emissivity can be set for the calculation of the characteristic radiation parameters for all measurement spots. As a result, the metrological effort is significantly reduced.

Um die Messwerte verwerten zu können, sieht die Erfindung ferner vor, dass nachdem einem Temperaturwert der charakteristische Strahlungsparameter, bevorzugt eine gemessenen Strahlungsintensität, zugeordnet wurde, der Temperaturwert von der Datenverarbeitung ausgegeben werden kann. Hiernach kann der Wert zur weiteren Datenverarbeitung, Speicherung, etc. an eine Prozessleitung weitergereicht werden.In order to be able to utilize the measured values, the invention further provides that after a temperature value has been assigned the characteristic radiation parameter, preferably a measured radiation intensity, the temperature value can be output by the data processing. Thereafter, the value for further data processing, storage, etc. can be passed on to a process control.

Weitere Ausführungsformen, sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung deutlich und besser verständlich. Unterstützend hierbei ist auch der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung. Gegenstände oder Teile derselben, die im Wesentlichen gleich oder sehr ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Es zeigt:Other embodiments, as well as some of the advantages associated with these and other embodiments, will become apparent and better understood by the following detailed description. Supporting here is the reference to the figures in the description. Items or parts thereof that are substantially the same or very similar may be given the same reference numerals. It shows:

1 ein schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen Pyrometers, und 1 a schematic structure of a pyrometer according to the invention, and

2 eine schematische Ansicht eines Detektorarrays des erfindungsgemäßen Pyrometers. 2 a schematic view of a detector array of the pyrometer according to the invention.

In 1 hat das gezeigte erfindungsgemäße Pyrometer für die Infrarot-Thermometrie eine einzelne abgesetzte Auswerteeinheit 1 als Mess- und Auswerte-Elektronik. Innerhalb eines Gehäuses 2 sind neben einer Datenverarbeitungseinheit ein Detektorarray 4 und auch eine Vorrichtung 5 zur Herstellung einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Pyrometer und einer Steuerungseinheit einer Prozessleitung (figurativ nicht dargestellt) angeordnet. Die Datenverarbeitungseinheit 3 kann ferner mit einer nicht näher dargestellten Regel- und Steuerungselektronik, einer Speichereinheit und einer Stromversorgung, wie einer Batterie verbunden sein. Die vorgenannten Komponenten sind mittels elektrischer Verbindungen 6 wie Bussystemen oder einfachen Kabelverbindungen untereinander verbunden.In 1 the pyrometer according to the invention for infrared thermometry has a single remote evaluation unit 1 as measuring and evaluation electronics. Inside a housing 2 are next to a data processing unit, a detector array 4 and also a device 5 for establishing a communication connection between the pyrometer and a control unit of a process line (not shown figuratively). The data processing unit 3 may also be connected to a control and electronic control, not shown, a memory unit and a power supply, such as a battery. The aforementioned components are by means of electrical connections 6 like bus systems or simple cable connections interconnected.

Das Detektorarray 4 ist mit einer Vielzahl an Lichtwellenleitern 8 als optische Verbindungen verbunden, die aus dem Gehäuse 2 herausführen und die eine gleiche Anzahl an optischen Aufnahmeeinheiten 9 mit dem Detektorarray 4 verbinden. In 1 sind sechs optische Aufnahmeeinheiten 9 und damit auch sechs Wellenleiter 8 dargestellt, die alle mit dem Detektorarray 4 verbunden sind. Der Messfleck wird dabei auf die Optik fokussiert.The detector array 4 is with a variety of optical fibers 8th connected as optical connections coming out of the housing 2 lead out and the same number of optical recording units 9 with the detector array 4 connect. In 1 are six optical recording units 9 and with it six waveguides 8th shown, all with the detector array 4 are connected. The measuring spot is focused on the optics.

Nach 2 weist das im Gehäuse 2 angeordnete Detektorarray 4 eine Vielzahl einzelner Detektorelementen 7 auf, wobei jedes Detektorelement 7 über einen Lichtwellenleiter 8 mit jeweils einer optischen Aufnahmeeinheit 9 verbunden ist. Die Detektorelemente 7 sind bspw. elektronische Bildsensoren, die eine für die jeweilige Anzahl an optischen Aufnahmeelementen geeignete Auflösung besitzen. Die sechs Lichtleiter 8 und optischen Aufnahmeeinheiten 9 sind einzeln mit den sechs Detektorelementen 7 des Detektorarrays 4 operativ verbunden, so dass ein optisches Signal, das von einer ersten optischen Aufnahmeeinheit erfasst wird, auf das jeweils zugeordnete Detektorelement 7 geführt wird, wo das optische Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt werden kann.To 2 has that in the case 2 arranged detector array 4 a plurality of individual detector elements 7 on, each detector element 7 via an optical fiber 8th each with an optical recording unit 9 connected is. The detector elements 7 are, for example, electronic image sensors which have a resolution suitable for the respective number of optical recording elements. The six light guides 8th and optical recording units 9 are single with the six detector elements 7 of the detector array 4 operatively connected, so that an optical signal, which is detected by a first optical recording unit, to the respective associated detector element 7 where the optical signal can be converted into an electrical signal.

Jede optische Aufnahmeeinheiten 9 ist, wie 1 ferner zeigt, auf Messflecke 10 vorbestimmter Größe gerichtet. Die Messflecke 10 haben in der Regel einen Durchmesser von in etwa einigen Millimetern bis zu wenigen Zentimetern Größe. Ihre genaue Größe ist dabei unter anderem abhängig von der Brennweite der verwendeten optischen Aufnahmeelemente 9, d. h. bezogen auf die Optik der optischen Aufnahmeelemente 9 kann die Größe des Messflecks 10 und ferner ein bestimmter Messfleck-Optik-Abstand bzw. Messkegel 11 eingestellt werden. Bezugszeichenliste 1 Auswerteeinheit 2 Gehäuse 3 Datenverarbeitungseinheit 4 Detektorarray 5 Verbindungsvorrichtung 6 Elektrische Verbindung 7 Detektorelement 8 Lichtwellenleiter 9 Optische Aufnahmeeinheit 10 Messfleck 11 Messkegel Each optical recording unit 9 is like 1 further shows, on measuring spots 10 directed to a predetermined size. The measuring spots 10 usually have a diameter of about a few millimeters to a few centimeters in size. Their exact size depends among other things on the focal length of the used optical recording elements 9 , ie based on the optics of the optical recording elements 9 can the size of the measuring spot 10 and further, a particular spot-to-spot distance 11 be set. LIST OF REFERENCE NUMBERS 1 evaluation 2 casing 3 Data processing unit 4 detector array 5 connecting device 6 Electrical connection 7 detector element 8th optical fiber 9 Optical recording unit 10 measuring spot 11 measuring cone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Duden, 9th Edition, Vol. 5, Dudenverlag 2006, p. 731 [0009]

Claims

Pyrometer with an evaluation unit ( 1 ) and a plurality of optical recording elements ( 9 ), which by means of optical connections to the evaluation unit ( 1 ), the evaluation unit ( 1 ) a data processing unit ( 3 ) and a detector array ( 4 ) provided with the plurality of optical pickup elements ( 9 ) is operatively connected.

Pyrometer according to claim 1, characterized in that the detector array ( 4 ) a plurality of detector elements ( 7 ), of which each detector element ( 7 ) is individually controllable and wherein this detector element ( 7 ) one of the optical receiving elements ( 9 ) assigned.

Pyrometer according to claim 2, characterized in that the detector array ( 4 ) is a continuous detector surface, each detector element ( 7 ) forms a defined area of the detector surface.

Pyrometer according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the optical connections optical waveguides ( 8th ) are.

Pyrometer according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the evaluation unit in a housing ( 2 ) is arranged

Pyrometer according to claim 5, characterized in that the housing ( 2 ) - a display device for measurement data and controls for operating the pyrometer and / or - a device ( 5 ) for establishing a communication connection between the pyrometer or the control unit of a process line.

Method for temperature measurement using a pyrometer according to at least one of Claims 1 to 6, comprising the steps of a) arranging the optical recording elements ( 9 ) at a predetermined distance in front of a plurality of predetermined measuring spots ( 10 ) with a respective temperature to be measured, b) detecting heat radiation emitted by at least one measuring spot ( 10 ) is emitted by an optical pickup element ( 9 ) and thereby receiving at least one optical signal, c) directing the optical signal to the evaluation unit ( 1 ) via the optical connection, the optical receiving element ( 9 d), d) supplying the optical signal to a detector element ( 7 ) of the detector array ( 4 ), e) detecting the optical signal by means of the detector element ( 7 ), thereby converting the optical signal into an electrical signal, f) supplying the electrical signal to the data processing unit ( 3 ), and g) calculating characteristic radiation parameters from the electrical signal by means of the data processing unit ( 3 ), while the characteristic radiation parameter assigning a temperature value.

Method according to claim 7, wherein in step g) for the calculation of the characteristic radiation parameters for each measuring spot ( 10 ) a characteristic emissivity is set.

Method according to claim 7, comprising the step a ') applying a coating with a constant emissivity to the at least one measuring spot ( 10 ).

Method according to claim 9, wherein in step g) for the calculation of the characteristic radiation parameters for all measuring spots ( 10 ) a constant emissivity is set.

Method according to at least one of claims 7 to 10, comprising the step h) after a temperature value of the characteristic radiation parameters, preferably a measured radiation intensity has been assigned, outputting the temperature value.