DE102015215793A1 - Measuring device for measuring the radiation density of a solar furnace and measuring method - Google Patents

Measuring device for measuring the radiation density of a solar furnace and measuring method Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Messen der Strahlungsdichte eines Sonnenofens mit einem diffus transmittierenden flächigen Messelement (14) zur Anordnung in den Strahlengang (16) eines Sonnenofens (12), einer Kamera (18), die in Richtung des Strahlengangs (16) hinter dem flächigen Messelement (14) angeordnet ist, wobei die Kamera (18) zum Erfassen des durch das flächige Messelement hindurchtretenden Lichts auf die stromabwärtige Seite des Messelements (14) gerichtet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Messen der Strahlungsdichte eines Hochleistungsstrahlers sowie ein hierfür verwendbares Messelement.The invention relates to a measuring device for measuring the radiation density of a solar furnace with a diffusely transmissive planar measuring element (14) for arrangement in the beam path (16) of a solar oven (12), a camera (18) which is located in the direction of the beam path (16) behind the planar measuring element (14) is arranged, wherein the camera (18) for detecting the light passing through the flat measuring element light is directed to the downstream side of the measuring element (14). The invention further relates to a method for measuring the radiation density of a high-power radiator and a measuring element which can be used for this purpose.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Messen der Strahlungsdichte eines Sonnenofens. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Messen der Strahlungsdichte eines Hochleistungsstrahlers sowie ein Messelement, das hierfür verwendbar ist.The invention relates to a measuring device for measuring the radiation density of a solar furnace. The invention further relates to a method for measuring the radiation density of a high-power radiator and to a measuring element which can be used for this purpose.

Ein Sonnenofen kann Sonnenlicht um einen Faktor von mehr als 4500 konzentrieren. Diese Strahlung kann für verschiedenste Experimente verwendet werden, zum Beispiel für die Untersuchung einzelner Komponenten von Solarkraftwerken oder für Experimente im Bereich der solaren Chemie und der Materialforschung. Der Vorteil gegenüber einem herkömmlichen elektrisch oder fossil betriebenen Ofen besteht in der besonderen Regelbarkeit der Energiezufuhr, nämlich der konzentrierten Strahlung. Mittels optischer Einrichtungen, beispielsweise Blenden oder Shutter, kann die Energiezufuhr innerhalb weniger Zehntelsekunden an- beziehungsweise abgeschaltet werden. Dies ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen zum Beispiel Temperaturgradienten (Thermoschock) auf Oberflächen bestrahlter Objekte von Interesse sind oder zum Beispiel als Ersatz für das Spiegelfeld (Heliostatfeld) einer Solarturmanlage. Darüber hinaus bietet ein Sonnenofen gegenüber einem herkömmlichen Ofen die Möglichkeit, gezielt bestimmte Wellenlängenbänder im Sonnenlicht zu nutzen (zum Beispiel für chemische Reaktionen oder Versuche bezüglich der Materialalterung).A solar oven can concentrate sunlight by a factor of more than 4500. This radiation can be used for a variety of experiments, for example, for the study of individual components of solar power plants or for experiments in the field of solar chemistry and materials research. The advantage over a conventional electric or fossil-fueled furnace is the particular controllability of the energy supply, namely the concentrated radiation. By means of optical devices, such as screens or shutters, the power supply can be switched on or off within a few tenths of a second. This allows a variety of applications in which, for example, temperature gradients (thermal shock) on surfaces of irradiated objects are of interest or, for example, as a replacement for the mirror field (heliostat field) of a solar tower system. In addition, a solar oven compared to a conventional oven offers the possibility of selectively using certain wavelength bands in sunlight (for example for chemical reactions or experiments on material aging).

Konzentrierte Strahlung kann auch anders als solar erzeugt werden. Grundsätzlich eignen sich hierzu auch Lampen mit hoher Leistung, die ein dem Tageslicht ähnliches Spektrum aufweisen und bei denen elliptische Reflektoren zum Einsatz kommen (beispielsweise der DLR XENON-Hochleistungsstrahler).Concentrated radiation can also be generated differently than solar. Basically, this also lamps with high performance, which have a spectrum similar to the daylight and in which elliptical reflectors are used (for example, the DLR XENON high-power radiator).

Um die Strahlung eines Sonnenofens oder Hochleistungsstrahlers wissenschaftlich oder für technische Entwicklungen nutzen zu können, muss die tatsächlich auf das zu untersuchende Objekt eintreffende Strahlungsdichte bekannt sein. Typischerweise verläuft die Verteilung gaußförmig, das heißt sie hat ein ausgeprägtes Maximum und ferner ausgeprägte Flanken. Maximalwerte können ca. 4 bis 5 MW/m2 erreichen.In order to be able to use the radiation of a solar furnace or high-power radiator scientifically or for technical developments, the radiation density actually arriving at the object to be examined must be known. Typically, the distribution is Gaussian, that is, it has a pronounced maximum and also pronounced edges. Maximum values can reach approx. 4 to 5 MW / m 2 .

Ein derartiges Strahlungsprofil eines Sonnenofens oder Strahlers entspricht oft nicht dem, was in einem Experiment gefordert wird. Es erfolgt somit oftmals eine Änderung des Strahlungsprofils durch das Vorschalten von optischen Bauelementen wie Filtern, Scheiben oder Sekundärkonzentratoren. Solche optischen Elemente bringen die Schwierigkeit mit sich, dass ihre Strahlungsdichte und ferner der Verlauf ihrer Strahlungsdichte am Strahlenausgang gemessen werden muss.Such a radiation profile of a solar oven or spotlight often does not correspond to what is required in an experiment. Thus, there is often a change in the radiation profile due to the upstream of optical components such as filters, disks or secondary concentrators. Such optical elements involve the difficulty that their radiation density and, moreover, the course of their radiation density at the radiation output must be measured.

Um die Strahlungsdichte der konzentrierten Strahlung zu messen, werden in der Regel Radiometer oder Kalorimeter verwendet. Diese Messvorrichtungen geben aber nur Aufschluss über die Intensität der Strahlung an einem bestimmten Punkt. Um eine Aussage darüber zu treffen, wie die Strahlungsdichte in ihrer gesamten Größe und Form aussieht, muss eine berührungslose optische Messtechnik, meist in Form einer Kamera, verwendet werden. Diese wird auf ein diffus reflektierendes Messziel oder Target gerichtet und fotografiert dieses ab. Eine derartige Anordnung, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist beispielhaft in 1 dargestellt. Die Kamera 18 ist hierbei auf das reflektierende Target 11 gerichtet, das im Strahlengang 16 hinter einem optischen Bauteil, beispielsweise einem Konzentrator 20, angeordnet ist.In order to measure the radiation density of the concentrated radiation, radiometers or calorimeters are usually used. These measuring devices only give information about the intensity of the radiation at a certain point. In order to make a statement about how the radiation density looks in its entire size and shape, a non-contact optical measurement technique, usually in the form of a camera, must be used. This is aimed at a diffusely reflecting measurement target or target and photographs it. Such an arrangement, which is known from the prior art, is exemplary in FIG 1 shown. The camera 18 is here on the reflective target 11 directed, in the beam path 16 behind an optical component, for example a concentrator 20 , is arranged.

Nachteilig bei dieser Messmethode ist, dass immer eine freie Sicht auf das Messtarget gewährleistet sein muss. Problematisch wird es in dem Fall, in dem das Messtarget beispielsweise sehr nah hinter dem Konzentrator angeordnet ist. Ein solches Szenario ist beispielhaft in 2 dargestellt. Hier ist es notwendig, die Kamera 18 stark zur Seite zu versetzen, so dass sie mit einem großen Winkel θ auf das Messtarget gerichtet ist. Die räumliche Enge kann neben dem Konzentrator 20 auch durch ein weiteres optisches Bauteil 22 erzeugt werden, das im Strahlengang angeordnet werden muss, beispielsweise ein Filter (siehe 2).The disadvantage of this measurement method is that always a clear view of the measurement target must be guaranteed. It becomes problematic in the case in which the measurement target is arranged, for example, very close behind the concentrator. Such a scenario is exemplary in 2 shown. Here it is necessary, the camera 18 to be set aside so that it faces the measurement target with a large angle θ. The spatial narrowness can be next to the concentrator 20 also by another optical component 22 be generated, which must be arranged in the beam path, such as a filter (see 2 ).

In dem dargestellten Aufbau ist es erst möglich, ausreichende Lambertsche Eigenschaften des Messtargets zu erreichen, wenn dieses einige Zentimeter hinter dem Strahlenausgang des letzten optischen Objekts im Strahlengang 16 angeordnet ist. Diese Voraussetzungen können nicht immer erfüllt werden. Hierdurch können unter Umständen Fehlmessungen entstehen, die dadurch bedingt sind, dass die Kamera zu weit seitlich versetzt angeordnet ist.In the illustrated construction, it is only possible to achieve sufficient Lambertian properties of the measurement target, if this is a few centimeters behind the beam exit of the last optical object in the beam path 16 is arranged. These requirements can not always be met. As a result, under certain circumstances, incorrect measurements may occur, which are due to the fact that the camera is arranged too far laterally offset.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Messvorrichtung zum genaueren Messen der Strahlungsdichte eines Sonnenofens bereitzustellen. Ferner soll ein Verfahren zum genaueren Messen der Strahlungsdichte eines Hochleistungsstrahlers bereitgestellt werden. Weiterhin soll ein Messelement zum genaueren Messen der Strahlungsdichte eines Sonnenofens bereitgestellt werden.The object of the invention is to provide a measuring device for more accurately measuring the radiation density of a solar furnace. Furthermore, a method for more accurately measuring the radiation density of a high-power radiator is to be provided. Furthermore, a measuring element for more accurate measurement of the radiation density of a solar furnace is to be provided.

Die Lösung der Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 7 und 10.The object is achieved by the features of claims 1, 7 and 10.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung zum Messen der Strahlungsdichte eines Sonnenofens weist ein diffus transmittierendes flächiges Messelement zur Anordnung in dem Strahlengang eines Sonnenofens auf. Ferner weist sie eine Kamera auf, die in Richtung des Strahlengangs hinter dem Messelement angeordnet ist. Es ist bevorzugt, die Kamera seitlich versetzt zur Mittelachse des Strahlengangs insbesondere außerhalb des Strahlengangs anzuordnen, so dass sie der hoch energetischen Lichtstrahlung nicht ausgesetzt ist. The measuring device according to the invention for measuring the radiation density of a solar furnace has a diffusely transmitting flat measuring element for arrangement in the beam path of a solar furnace. Furthermore, it has a camera which is arranged in the direction of the beam path behind the measuring element. It is preferred to arrange the camera laterally offset from the central axis of the beam path, in particular outside the beam path, so that it is not exposed to the high-energy light radiation.

Erfindungsgemäß ist die Kamera zum Erfassen des durch das flächige Messelement hindurchtretenden Lichts auf die stromabwärtige Seite des Messelements gerichtet. Dies bedeutet, dass die Kamera auf diejenige Seite des flächigen Messelements gerichtet ist, aus der das Licht heraustritt und die insbesondere von der Lichtquelle abgewandt ist.According to the invention, the camera for detecting the light passing through the planar measuring element is directed towards the downstream side of the measuring element. This means that the camera is directed to that side of the planar measuring element from which the light emerges and which, in particular, faces away from the light source.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, dass anstelle einer Reflexionsmessung eine Transmissionsmessung durchgeführt wird. Anstelle eines reflektierenden Targets wird somit ein diffus transmittierendes flächiges Messelement verwendet. Hierdurch ist es möglich, dieses flächige Messelement mit einem sehr geringen Abstand oder auch unmittelbar hinter einem optischen Bauteil im Strahlengang, beispielsweise einem Filter oder einem Sekundärkonzentrator, anzuordnen, da die Kamera ihr Bild nicht mehr seitlich an diesem Bauteil vorbei aufnehmen muss. Somit ist es möglich, die Kamera in einem kleineren Winkel gegenüber der Mittelachse des Strahlengangs anzuordnen, was eine genauere Messung ermöglicht.The measuring device according to the invention differs from the prior art in that, instead of a reflection measurement, a transmission measurement is carried out. Instead of a reflective target, a diffusely transmissive planar measuring element is thus used. This makes it possible to arrange this flat measuring element with a very small distance or also directly behind an optical component in the beam path, for example a filter or a secondary concentrator, since the camera no longer has to take its image laterally past this component. Thus, it is possible to arrange the camera at a smaller angle to the central axis of the beam path, allowing a more accurate measurement.

Es ist bevorzugt, dass das flächige Messelement Lambertsche Eigenschaften aufweist, so dass die von ihm ausgehende Strahlungsdichte in alle Richtungen gleich ist.It is preferred that the planar measuring element has Lambertian properties, so that the radiation density emanating from it is the same in all directions.

Weiterhin ist bevorzugt, dass das flächige Messelement aus Keramik, insbesondere aus Aluminiumoxid ausgebildet ist und insbesondere eine Dicke von 0,3 bis 1 mm aufweist.Furthermore, it is preferred that the planar measuring element is made of ceramic, in particular of aluminum oxide and in particular has a thickness of 0.3 to 1 mm.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kamera in einem Winkelbereich zwischen –35 Grad und 35 Grad um die Mittelachse des Strahlengangs versetzt angeordnet. Hierbei verläuft das Messelement insbesondere senkrecht zu dieser Mittelachse.In a preferred embodiment, the camera is arranged offset in an angular range between -35 degrees and 35 degrees about the central axis of the beam path. In this case, the measuring element extends in particular perpendicular to this central axis.

Das Messelement kann als Messfläche ausgebildet sein, deren Größe und Abmessungen auf den jeweiligen Anwendungszweck angepasst werden können. Unter einer flächigen Ausgestaltung des Messelements wird verstanden, dass seine Ausdehnung in einer ersten und zweiten Dimension um ein Vielfaches größer ist als seine Dicke. Seine Dicke kann, wie bereits dargestellt, in einem Bereich unter 1 mm liegen, während seine Länge und Breite beispielsweise wenige Zentimeter betragen kann. Die genauen Abmessungen des Messelements hängen von der jeweiligen Anwendung und insbesondere von den Abmessungen des optischen Elements ab, hinter dem in Strahlungsrichtung das Messelement angeordnet ist. Beispielsweise kann ein Sekundärkonzentrator einen Ausgangsdurchmesser von einigen Zentimetern aufweisen, so dass die Abmessungen des Messelements auf diese Größe abgestimmt werden können. Allerdings kann der Strahlenausgang von verwendeten optischen Komponenten je nach Anwendung von nur wenigen Millimetern bis hin zu mehreren Zentimetern (beispielsweise 50 cm) variieren. Entsprechend kann die Größe des Messelements in diesem Bereich angepasst werden.The measuring element can be designed as a measuring surface whose size and dimensions can be adapted to the particular application. A flat configuration of the measuring element is understood to mean that its extent in a first and second dimension is many times greater than its thickness. Its thickness can, as already shown, be in a range below 1 mm, while its length and width can be, for example, a few centimeters. The exact dimensions of the measuring element depend on the particular application and in particular on the dimensions of the optical element behind which the measuring element is arranged in the direction of radiation. For example, a secondary concentrator may have an initial diameter of a few centimeters, so that the dimensions of the measuring element can be matched to this size. However, depending on the application, the beam output of the optical components used can vary from only a few millimeters to several centimeters (for example 50 cm). Accordingly, the size of the measuring element can be adjusted in this area.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass das Messelement weiß ist, so dass sichergestellt werden kann, dass sämtliche Wellenlängenanteile des Lichtstrahls in gleicher Weise das Messelement passieren und dieses nicht als optischer Filter fungiert.It is further preferred that the measuring element is white, so that it can be ensured that all wavelength components of the light beam pass through the measuring element in the same way and this does not function as an optical filter.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung kann ferner ein zusätzliches optisches Bauteil aufweisen, das im Strahlengang angeordnet ist. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen optischen Filter, einen Sekundärkonzentrator, einen Shutter oder ähnliche optische Bauteile handeln. Das Messelement ist in Richtung des Strahlengangs unmittelbar hinter oder mit einem maximalen Abstand von 3 mm, bevorzugt 2 mm und besonders bevorzugt 1 mm hinter dem optischen Bauteil angeordnet.The measuring device according to the invention may further comprise an additional optical component which is arranged in the beam path. For example, this may be an optical filter, a secondary concentrator, a shutter or similar optical components. The measuring element is arranged in the direction of the beam path immediately behind or with a maximum distance of 3 mm, preferably 2 mm and particularly preferably 1 mm behind the optical component.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Messen der Strahlungsdichte eines Hochleistungsstrahlers, beispielsweise eines Sonnenofens oder eines Hochleistungsstrahlers mit einer künstlichen Lichtquelle, beispielsweise einem XENON-Kurzbogen-Strahler. Das erfindungsgemäße Verfahren kann durchgeführt werden unter Verwendung einer Vorrichtung wie sie bisher beschrieben wurde. Es umfasst die folgenden Schritte:
Ein diffus transmittierendes flächiges Messelement wird im Strahlengang des Hochleistungsstrahlers angeordnet. Eine Kamera wird in Strahlungsrichtung hinter dem Messelement angeordnet.The invention further relates to a method for measuring the radiation density of a high-power radiator, for example a solar oven or a high-power radiator with an artificial light source, for example a XENON short-arc radiator. The method according to the invention can be carried out using a device as has been described so far. It includes the following steps:
A diffusely transmitting flat measuring element is arranged in the beam path of the high-power radiator. A camera is arranged in the radiation direction behind the measuring element.

Es erfolgt ein Erfassen des durch das flächige Messelement hindurchtretenden Lichts an der stromabwärtigen Seite des flächigen Messelements durch die Kamera.The light passing through the flat measuring element is detected by the camera on the downstream side of the flat measuring element.

Es ist bevorzugt, dass die Kamera gegenüber der Mittelachse des Strahlengangs, insbesondere um bis zu 35 Grad seitlich versetzt, hinter dem Messelement angeordnet ist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass hierbei ein optisches Entzerren des schräg aufgenommenen Kamerabildes erfolgt.It is preferred that the camera is arranged behind the measuring element with respect to the center axis of the beam path, in particular laterally offset by up to 35 degrees. Furthermore, it is preferred that in this case an optical equalization of the obliquely recorded camera image takes place.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden durch die Kamera mehrere Bilder des Messelements aufgenommen, wobei bei jedem Bild die Strahlungsdichte des hindurchtretenden Lichts ermittelt wird und die Ergebnisse anschließend gemittelt werden. Hierdurch kann ein genaueres Messergebnis erzielt werden.In a further preferred embodiment, a plurality of images of the measuring element are recorded by the camera, the radiation density of the light passing through being determined for each image and the results subsequently being averaged. As a result, a more accurate measurement result can be achieved.

Die Erfindung betrifft ferner ein Messelement zum Messen der Strahlungsdichte eines Sonnenofens.The invention further relates to a measuring element for measuring the radiation density of a solar furnace.

Das Messelement ist flächig ausgebildet und ferner diffus transmittierend. Weiterhin weist das flächige Messelement Lambertsche Eigenschaften auf, so dass die von ihm ausgehende Strahlungsdichte in alle Richtungen gleich ist.The measuring element is flat and also diffusely transmissive. Furthermore, the planar measuring element has Lambertian properties, so that the radiation density emanating from it is the same in all directions.

Das flächige Messelement kann aus Keramik, insbesondere aus Aluminiumoxid ausgebildet sein und insbesondere eine Dicke von 0,3 bis 1 mm aufweisen.The planar measuring element may be formed of ceramic, in particular of aluminum oxide and in particular have a thickness of 0.3 to 1 mm.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren erläutert.In the following, preferred embodiments of the invention will be explained with reference to figures.

Es zeigen:Show it:

1 und 2 Messanordnungen gemäß dem Stand der Technik, 1 and 2 Measurement arrangements according to the prior art,

3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung. 3 a schematic representation of an embodiment of the measuring device according to the invention.

1 und 2 wurden bereits in Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert. 1 and 2 have already been explained in connection with the prior art.

Wie in 3 dargestellt, weist die erfindungsgemäße Messvorrichtung einen schematisch dargestellten Sonnenofen 12 auf, in dessen Strahlengang 16 ein Sekundärkonzentrator 20 angeordnet ist. Unmittelbar hinter diesem Sekundärkonzentrator 20, beziehungsweise mit einem sehr kleinen räumlichen Abstand zu diesem, ist das diffus transmittierende flächige Messelement 14 angeordnet. Dieses kann insbesondere an genau derjenigen Stelle angeordnet sein, an der später das Experiment durchgeführt werden soll. Hierdurch ist es möglich, die Strahlungsdichte des Sonnenofens genau in der Messebene zu bestimmen.As in 3 shown, the measuring device according to the invention has a schematically illustrated solar furnace 12 in, in the beam path 16 a secondary concentrator 20 is arranged. Immediately behind this secondary concentrator 20 , or with a very small spatial distance to this, is the diffusely transmitting flat measuring element 14 arranged. This can in particular be arranged at exactly the point at which the experiment is to be carried out later. This makes it possible to determine the radiation density of the solar furnace exactly in the measurement plane.

Seitlich versetzt von der Mittelachse m des Strahlungsgangs 16 hinter dem flächigen Messelement 14 ist eine Kamera, beispielsweise eine CCD Kamera 18, angeordnet, die auf die stromabwärtige Seite des Messelements 14 gerichtet ist.Laterally offset from the central axis m of the radiation path 16 behind the flat measuring element 14 is a camera, such as a CCD camera 18 , arranged on the downstream side of the measuring element 14 is directed.

Das erfindungsgemäße diffus transmittierende Messelement kann einfach und flexibel in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungszweck positioniert werden.The diffusely transmitting measuring element according to the invention can be easily and flexibly positioned depending on the particular application.

Messungen der Strahlungsdichte können somit schnell und zuverlässig durchgeführt werden.Measurements of the radiation density can thus be carried out quickly and reliably.

Claims (11)

Messvorrichtung zum Messen der Strahlungsdichte eines Sonnenofens (12), wobei die Messvorrichtung aufweist: ein diffus transmittierendes flächiges Messelement (14) zur Anordnung in den Strahlengang (16) eines Sonnenofens (12), eine Kamera (18), die in Richtung des Strahlengangs (16) hinter dem flächigen Messelement (14) angeordnet ist, wobei die Kamera (18) zum Erfassen des durch das flächige Messelement hindurchtretenden Lichts auf die stromabwärtige Seite des Messelements (14) gerichtet ist.Measuring device for measuring the radiance of a solar furnace ( 12 ), wherein the measuring apparatus comprises: a diffusely transmitting flat measuring element ( 14 ) for arrangement in the beam path ( 16 ) of a solar oven ( 12 ), a camera ( 18 ), which in the direction of the beam path ( 16 ) behind the planar measuring element ( 14 ), whereby the camera ( 18 ) for detecting the light passing through the planar measuring element to the downstream side of the measuring element ( 14 ). Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Messelement (14) Lambertsche Eigenschaften aufweist, so dass die von ihm ausgehende Strahlungsdichte in alle Richtungen gleich ist.Measuring device according to claim 1, characterized in that the flat measuring element ( 14 ) Has Lambertian properties, so that the radiance emanating from it is the same in all directions. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Messelement (14) aus Keramik, insbesondere aus Aluminiumoxid ausgebildet ist und insbesondere eine Dicke von 0,3 bis 1 mm aufweist.Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the flat measuring element ( 14 ) is formed of ceramic, in particular of aluminum oxide and in particular has a thickness of 0.3 to 1 mm. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (18) in einem Winkelbereich zwischen –35 Grad und 35 Grad um die Mittelachse (m) des Strahlengangs (16) angeordnet ist, wobei das Messelement (14) insbesondere senkrecht zur dieser Mittelachse (m) angeordnet ist.Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the camera ( 18 ) in an angle range between -35 degrees and 35 degrees about the central axis (m) of the beam path ( 16 ), wherein the measuring element ( 14 ) is arranged in particular perpendicular to this central axis (m). Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (14) weiß ist.Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measuring element ( 14 ) is white. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein optisches Bauteil (20), das im Strahlengang (16) angeordnet ist, insbesondere einen optischen Filter oder einen Sekundärkonzentrator, wobei das Messelement (14) in Richtung des Strahlengangs (16) unmittelbar hinter oder mit einem maximalen Abstand von 3 mm, bevorzugt 2 mm und besonders bevorzugt 1 mm hinter dem optischen Bauteil (20) angeordnet ist.Measuring device according to one of claims 1 to 5, characterized by an optical component ( 20 ), in the beam path ( 16 ), in particular an optical filter or a secondary concentrator, wherein the measuring element ( 14 ) in the direction of the beam path ( 16 ) immediately behind or with a maximum distance of 3 mm, preferably 2 mm and particularly preferably 1 mm behind the optical component ( 20 ) is arranged. Verfahren zum Messen der Strahlungsdichte eines Hochleistungsstrahlers (12), insbesondere eines Sonnenofens, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Anordnen eines diffus transmittierenden Messelements (14) in den Strahlengang (16) des Hochleistungsstrahlers (12), Anordnen einer Kamera (18) in Strahlungsrichtung hinter dem Messelement (14), Erfassen des durch das flächige Messelement hindurchtretenden Lichts an der stromabwärtigen Seite des flächigen Messelements (14) durch die Kamera (18).Method for measuring the radiation density of a high-power radiator ( 12 ), in particular one Solar oven, in particular using a device according to one of claims 1 to 6, wherein the method comprises the following steps: arranging a diffusely transmitting measuring element ( 14 ) in the beam path ( 16 ) of the high-power radiator ( 12 ), Placing a camera ( 18 ) in the radiation direction behind the measuring element ( 14 ), Detecting the light passing through the planar measuring element on the downstream side of the planar measuring element ( 14 ) through the camera ( 18 ). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (18) gegenüber der Mittelachse (m) des Strahlengangs (16), insbesondere bis zu einem Winkel von 35 Grad seitlich versetzt, hinter dem Messelement (14) angeordnet ist, wobei ein optisches Entzerren des schräg aufgenommenen Kamerabildes erfolgt.Method according to claim 7, characterized in that the camera ( 18 ) with respect to the central axis (m) of the beam path ( 16 ), in particular offset laterally to an angle of 35 degrees, behind the measuring element ( 14 ), wherein an optical equalization of the obliquely recorded camera image takes place. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kamera (18) mehrere Bilder des Messelements (14) aufgenommen werden, wobei bei jedem Bild die Strahlungsdichte des hindurchtretenden Lichts ermittelt wird und die Ergebnisse anschließend gemittelt werden.The method of claim 7 or 8, characterized in that (by the camera 18 ) several images of the measuring element ( 14 ), wherein the radiation density of the light passing through is determined for each image and the results are then averaged. Messelement zum Messen der Strahlungsdichte eines Sonnenofens (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (14) flächig ausgebildet ist und diffus transmittierend ist, wobei das Messelement (14) Lambertsche Eigenschaften aufweist, so dass die von ihm ausgehende Strahlungsdichte in alle Richtungen gleich ist.Measuring element for measuring the radiation density of a solar furnace ( 12 ), characterized in that the measuring element ( 14 ) is flat and is diffusely transmissive, wherein the measuring element ( 14 ) Has Lambertian properties, so that the radiance emanating from it is the same in all directions. Messelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Messelement (14) aus Aluminiumoxid ausgebildet ist und insbesondere eine Dicke von 0,3 bis 1 mm aufweist.Measuring element according to claim 10, characterized in that the flat measuring element ( 14 ) is formed of alumina and in particular has a thickness of 0.3 to 1 mm.
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