Fernsehkamera Die Erfindung betrifft eine Fernsehkamera, bei der mit
dem gekühlten Kameraschutzgehäuse ein rohrförmiger Teil einseitig verbunden ist,
der z. B. durch eine Kesselwand in den Feuerraum eingeführt werden kann mit optischen
Mitteln, welche die an der Spitze des rohrförmigen Teiles aufgefangenen Lichtstrahlen
der Bildfängerröhre der Kamera zuleiten. Derartige Fernsehkameras sind bekannt.
Es ist auch bekannt, Kamera und Objektiv durch Luft oder Wasser zu kühlen. Bei derartigen
Fernsehkameras besteht das Problem, das Objektiv gegen Hitze und glühende Ascheteilchen
zu schützen. Die bekannte Anordnung eines »Druckluftvorhanges« zum Schutz des Objektivs
durch Anordnung von Luftdüsen in oder in der Nähe der Beobachtungsöffnung reicht
in vielen Fällen nicht aus, das Objektiv bei Verpuffungen in Kesseln vor den glühenden
Ascheteilchen zu schützen. Auch die bekannten Wärmeschutzfilter sind allein nicht
ausreichend.Television camera The invention relates to a television camera in which with
a tubular part is connected on one side to the cooled protective camera housing,
the z. B. can be introduced through a boiler wall into the furnace with optical
Means which the light rays captured at the tip of the tubular part
the image capture tube of the camera. Such television cameras are known.
It is also known to use air or water to cool the camera and lens. With such
TV cameras have the problem of keeping the lens against heat and glowing ash particles
to protect. The well-known arrangement of a "compressed air curtain" to protect the lens
by arranging air nozzles in or near the observation opening is sufficient
in many cases not off, the lens in deflagrations in kettles before the glowing ones
Protect ash particles. Even the well-known heat protection filters are not alone
sufficient.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Schwierigkeiten
zu beseitigen und bei einer zur Feuerraumbeobachtung eingesetzten Kamera die Betriebsdauer
des Objektivs zu verlängern. Die Fernsehkamera nach der Erfindung zeichnet sich
dadurch aus, daß in geringem Abstand vor einem das Objektiv schützenden wärmeabsorbierenden
Filter eine Aperturblende derart angeordnet ist, daß sich Staubteilchen im wesentlichen
nur auf einem kleinen Teil .der Lichteintrittsfläche absetzen, und daß durch die
Blendenöffnung an der Spitze des rohrförmigen Teiles die Kühlluft ausgeblasen wird.The invention is based on the problem outlined above
and, in the case of a camera used to observe the combustion chamber, the operating time
of the lens. The television camera according to the invention stands out
characterized in that at a short distance in front of a protective heat-absorbing lens
Filter an aperture diaphragm is arranged in such a way that dust particles are essentially
only settle on a small part of the light entry surface, and that through the
Aperture opening at the tip of the tubular part, the cooling air is blown out.
An Hand der Figuren sind nachstehend Ausführungsbeispiele und weitere
Einzelheiten der Erfindung näher beschrieben.Exemplary embodiments and others are given below with reference to the figures
Details of the invention described in more detail.
Fig. 1 zeigt die Ansicht -einer Ausführungsform der Erfindung; in
Fig.2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, teilweise aufgeschnitten,
dargestellt; Fig. 3 zeigt eine Einzelheit der Anordnung nach Fig. 2.Fig. 1 shows the view of an embodiment of the invention; in
Fig. 2 is a further embodiment of the invention, partially cut away,
shown; FIG. 3 shows a detail of the arrangement according to FIG. 2.
In den Fig. 1 und 2 ist das zylinderförmig ausgebildete Kameraschutzgehäuse
mit 1 bezeichnet. In Verlängerung seiner Achse ist ein rohrförmiger Teil t vorgesehen,
dessen Spitze eine Öffnung 3 aufweist, hinter der optische Mittel, vorzugsweise
eine Weitwinkeloptik, angeordnet sind, die das eingefangene Bild der Bildfängerröhre
der im Gehäuse 1 eingebauten Kamera 4 zuführen. Im aufgeschnittenen Teil des Gehäuses
1 ist in Fig. 2 ein Objektiv langer Brennweite mit 5 bezeichnet. Der Raum 6 zwischen
den Doppelwänden des rohrförmigen Teiles 2 und des Schutzgehäuses 1 kann von einem
Kühlmittel, z. B. Wasser, durchströmt werden. Der Kühlwasserzufluß ist mit 7, der
Kühlwasserabfluß mit 8 bezeichnet. Das zylinderförmige Kameraschutzgehäuse 1 ist
an seinem hinteren Ende mit einem Deckel 9 versehen, der mit Schnellverschluß 10
befestigt werden kann. Der Innenraum des Gehäuses 1 wird durch den Lüfter 11 belüftet.
Die Anordnung kann derart getroffen sein, daß die Kühlluft des Gehäuses an der Öffnung
3 wieder austritt und gleichzeitig die Verschmutzung der Optik verringert. Um das
Eindringen von Staub zu verhindern, ist ein auswechselbares Staubfilter 12 vorgesehen.In FIGS. 1 and 2, the cylindrical protective camera housing is shown
denoted by 1. A tubular part t is provided as an extension of its axis,
the tip of which has an opening 3, behind which optical means, preferably
a wide-angle optics, which are the captured image of the image capture tube
the camera 4 built into the housing 1. In the cut part of the case
1, an objective with a long focal length is denoted by 5 in FIG. The space 6 between
the double walls of the tubular part 2 and the protective housing 1 can be of one
Coolant, e.g. B. water, are flowed through. The cooling water inflow is with 7, the
Designated cooling water drain with 8. The cylindrical protective camera housing 1 is
provided at its rear end with a cover 9, which is fitted with a quick-release fastener 10
can be attached. The interior of the housing 1 is ventilated by the fan 11.
The arrangement can be made such that the cooling air of the housing at the opening
3 exits again and at the same time reduces the contamination of the optics. To that
To prevent the ingress of dust, a replaceable dust filter 12 is provided.
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die Beobachtung durch eine
enge Öffnung einer Kesselwand od. dgl. Trotzdem lassen sich große öffnungswinkel
verwirklichen, da die Objektivspitze 3 in den feuererfüllten Raum ragt. Bei Auswahl
geeigneter Werkstoffe für das Objektiv kann die Anordnung auch zur Beobachtung radioaktiver
Stoffe verwendet werden.The arrangement according to the invention enables observation by a
narrow opening of a boiler wall or the like. Nevertheless, large opening angles can be achieved
Realize as the lens tip 3 protrudes into the fire-filled space. Upon selection
The arrangement can also use suitable materials for the objective for observation of radioactive substances
Substances are used.
In Fig. 3 ist das optische System dargestellt, dessen Gehäuse mit
20 bezeichnet ist. Um den erforderlichen Einblickkanal klein zu halten oder etwa
vorhandene Schauöffnungen benutzen zu können, wurde das optische System zu einer
etwa 800 mm langen Sonde auseinandergezogen, die von einem 600 mm langen wasserdurchspülten
Mantel umhüllt wird. Der Kopf 14. des Objektivs wurde konisch ausgeführt und enthält
ein wärmeabsorbierendes Filter 15. Er kann gegen einen Kopf mit Umlenkspiegel ausgetauscht
werden. Im letzteren Fall befindet sich der Lichteintritt nicht an der Konusspitze,
sondern auf deren kegelförmigem Mantel. Objektiv und Kamera sind auf einem gefederten
Schlitten befestigt und können gemeinsam ausgefahren werden. Zum Schutz der
frontalen
Glaskörper 13 gegen die Wärmestrahlung sitzt die Aperturblende 3 vor dem Linsensystem
13 (telezentrischer Strahlengang). Vom Gegenstand wird in der Ebene g-g' ein Zwischenbild
entworfen und über ein zweites System 5 auf der lichtempfindlichen Schicht der Vidiconröhre
od. dgl. abgebildet. Hierbei erscheint die Pupille des zweiten Systems als Eintrittspupille
in der Vorderblendenebene. Unter der Voraussetzung rechteckigen Bildformates beträgt
der Öffnungswinkel 42 - 56° und etwa 70' diagonal. Mit einem vorgesetzten Umlenkspiegel
wird der Lichteintritt z. B. um 70° gegenüber der Horizontalen geknickt. Die durch
den Spiegel entstandene Seitenvertauschung wird durch Umpolung der Abtastrichtung
korrigiert. Hinter der Vorderblende 3 (Durchmesser 5 mm) sitzt ein wärmeabsorbierendes
Filter 15 zur zusätzlichen Dämpfung des infraroten Strahlungsanteiles. Die im Filter
gespeicherte Wärmemenge wird über die Fassung auf den Objektivkörper abgeleitet.
Bei Überdruck im Ofen können Schmutzteilchen auf die der Vorderblende zugewandte
Filteroberfläche gelangen. Da nur für ochsensymmetrische Teilchen die volle Öffnung
der Blende 3 wirksam ist, wird sich der Bereich stärkerer Verschmutzung hauptsächlich
auf die Filtermitte beschränken. Das Filter 15 liegt im Bereich geringer Tiefenschärfe,
so daß für den Lichtstrom die Transparenzminderung in der Mitte unwesentlich ist.
Die Verschmutzung wird also nicht scharf in der Filmebene abgebildet.In Fig. 3, the optical system is shown, the housing with
20 is designated. To keep the required viewing channel small or something
Being able to use existing viewing openings turned the optical system into one
about 800 mm long probe pulled apart, flushed by a 600 mm long water
Coat is wrapped. The head 14. of the lens is conical and contains
a heat-absorbing filter 15. It can be exchanged for a head with a deflecting mirror
will. In the latter case, the light entry is not at the tip of the cone,
but on their conical mantle. Lens and camera are on a spring-loaded
Slide attached and can be extended together. To protect the
frontal
Glass body 13 against the heat radiation sits the aperture stop 3 in front of the lens system
13 (telecentric beam path). The object becomes an intermediate image in the plane g-g '
designed and via a second system 5 on the photosensitive layer of the vidicon tube
or the like. Here the pupil of the second system appears as the entrance pupil
in the front panel plane. Assuming a rectangular image format is
the opening angle 42 - 56 ° and about 70 'diagonally. With a deflecting mirror in front of it
the light entry z. B. bent by 70 ° relative to the horizontal. By
The mirror is reversed by reversing the polarity of the scanning direction
corrected. Behind the front panel 3 (diameter 5 mm) sits a heat-absorbing
Filter 15 for additional attenuation of the infrared radiation component. The one in the filter
Stored amount of heat is dissipated through the mount to the lens body.
If there is overpressure in the oven, particles of dirt can get onto the front panel
Filter surface. Since the full opening is only available for axially symmetrical particles
the aperture 3 is effective, the area of heavier soiling will mainly be
limit to the middle of the filter. The filter 15 is in the range of shallow depth of field,
so that the reduction in transparency in the middle is insignificant for the luminous flux.
So the pollution is not shown sharply in the film plane.
Zum Ausgleich großer Helligkeitsunterschiede bei einem Beobachtungsobjekt,
dessen räumliche Verteilung zeitlich konstant ist, dient ein Verlauffilter. Bei
Eckenfeuerung z. B. verlangt man außer einer guten Lichtergradation im Zentrum auch
noch die Wiedergabe der in der Peripherie liegenden »Fackeln« des Flammenringes.
Hierzu eignet sich ein Verlauffilter 19 mit radial verteilter kontinuierlicher Schwärzung.
Zum Verschleifen fabrikatorisch unvermeidbarer Schwärzungssprünge liegt dieses Filter
nicht exakt in der Zwischenbildebene. Trotz hohen Flächenkontrastes kann der angebotene
Detailkontrast recht gering sein (z. B. Sinterzone im Drehofen bei' der Zementgewinnung).
Geringe Helligkeitsunterschiede können, soweit Unterschiede im Farbton bestehen,
durch Einsatz selektiver Filter verstärkt werden. Die Vidicon-Bildaufnahmeröhre
z. B. verarbeitet nur begrenzte Helligkeitsunterschiede, z. B.1:50: Die Leuchtkraft
des Objektes kann jedoch starken Schwankungen unterworfen sein, z. B. beträgt der
Helligkeitsunterschied im Mittel etwa 1: 300 zwischen Anfahren und Vollast im Feuerraum
eines Kraftwerkskessels (Eckenbrenner mit Flammenring und Schmelzkammer). Zur Anpassung
des Bildfängers an den hohen Kontrast wird bei Vollastbetrieb ein Neutralfilter
18 in den Lichtweg geschaltet. Das erfolgt entweder von Hand oder automatisch in
Abhängigkeit von einer dem Fernsehsignal entnommenen »Bildweiß« entsprechenden Steuergröße
über den Elektromagneten 17.To compensate for large differences in brightness in an observation object,
whose spatial distribution is constant over time, a graduated filter is used. at
Corner firing z. B. In addition to a good light gradation in the center, one also demands
nor the reproduction of the "torches" of the ring of flames lying in the periphery.
A graduated filter 19 with radially distributed continuous blackening is suitable for this purpose.
This filter is used to smooth down unavoidable blackening cracks in the manufacturing process
not exactly in the intermediate image plane. Despite the high surface contrast, the offered
Contrast in detail can be quite low (e.g. sintering zone in a rotary kiln during cement extraction).
Slight differences in brightness, if there are differences in color, can
can be amplified by using selective filters. The Vidicon image pickup tube
z. B. processes only limited differences in brightness, e.g. B.1: 50: The luminosity
the object can, however, be subject to strong fluctuations, e.g. B. is the
Brightness difference on average about 1: 300 between start-up and full load in the combustion chamber
a power plant boiler (corner burner with flame ring and melting chamber). To adapt
the image catcher to the high contrast is a neutral density filter at full load
18 switched into the light path. This is done either manually or automatically in
Dependence on a control variable taken from the television signal corresponding to the »image white«
via the electromagnet 17.