DE19536237A1 - Measurement of inner temps. in foundry stations - Google Patents

Measurement of inner temps. in foundry stations

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    • G01J5/0003—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter

Abstract

To establish the inner temp. within a foundry assembly at an inner wall (9) and a gas medium (33) between it and the outer wall (10), the temp. at the outer wall (10) is measured to give a representative value and measurement of the heat radiation from the inner wall (9) for at least three radiation frequencies. Also claimed is an assembly with at least two pyrometer (15) to measure the heat radiation of the first wall (9) or the material being worked in the foundry and at the surface. The pyrometer (15) has at least one interference filter (16) for heat radiation frequency selection. The temp. measurement system also has a contact monitor, such as a thermo pair (11) or a temp. sensitive resistance. The readings are evaluated by a one-chip computer, a programmable control, a VME bus system or an industrial PC.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Innentemperaturen bei hüttentechnischen Anla­ gen, wie z. B. Agglomerationsanlagen, Brennkammern, Röstma­ schinen, Sinteranlagen oder Vorwärm- bzw. Kühlzonen, mit einem gasförmigen Medium, z. B. Luft, im Inneren der hütten­ technischen Anlagen.The invention relates to a method and an apparatus for Determination of internal temperatures in metallurgical plants conditions such. B. agglomeration plants, combustion chambers, Röstma machines, sintering plants or preheating or cooling zones, with a gaseous medium, e.g. B. air, inside the huts technical systems.

Aus dem wissenschaftlichen Buch "Verbesserung der Wärmeaus­ nutzung und Steuerung des Wärmeaustausches in metallurgischen Öfen", von Lissÿenko, W.G., Wolkow, W.W., Malikow, J.K., Moskau: Metallurgia ist ein Verfahren der berührungslosen Temperaturmessung einer abgeschirmten Oberfläche eines Festkörpers mit einem Strahlungspyrometer, in dem ein Licht­ filter zur Beseitigung der abgeschirmten Wirkung des selektiv strahlenden Gasmediums eingesetzt wird, bekannt. Dabei wird die Strahlungsdurchströmung von der Körperoberfläche zum Strahlungsempfänger durch ein Gastransparenzfenster gesi­ chert. Für die Beseitigung des von der Strahlungsoberfläche reflektierten Hintergrundstroms wird ein zweites Pyrometer, das auf die Innenseite der Oberfläche der zweiten Wandfläche des mehrwandigen Gefäßes gerichtet ist, mit einem gleichen Lichtfilter eingesetzt. Dieses Verfahren führt jedoch zu einer niedrigen Präzision der Messung, insbesondere bei Ag­ gregaten mit staubhaltiger Gasatmosphäre, wo es zu einer zusätzlichen Strahlungsabschirmung durch Ruß- und Staubteil­ chen kommt.From the scientific book "Improvement of heat levels use and control of heat exchange in metallurgical Ovens ", by Lissÿenko, W.G., Wolkow, W.W., Malikow, J.K., Moscow: Metallurgia is a non-contact process Temperature measurement of a shielded surface Solid with a radiation pyrometer in which a light filter to eliminate the shielded effect of the selective radiating gas medium is known. Doing so the radiation flow from the body surface to Radiation receiver gesi through a gas transparency window chert. For the removal of the radiation surface reflected background current becomes a second pyrometer, that on the inside of the surface of the second wall surface of the multi-walled vessel is directed with the same Light filter used. However, this procedure leads to low precision of the measurement, especially with Ag gregates with dusty gas atmosphere, where there is a additional radiation shielding by soot and dust Chen is coming.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vor­ richtung anzugeben, mit dem bzw. mit der die Präzision bei der Messung von Innentemperaturen bei hüttentechnischen An­ lagen, wie z. B. Agglomerationsanlagen, Brennkammern, Röst­ maschinen, Sinteranlagen oder Vorwärm- bzw. Kühlzonen, gegen­ über dem Stand der Technik erhöht werden kann. Dabei ist es wünschenswert, daß sich die Kosten für eine Vorrichtung zur Bestimmung dieser Temperatur gegenüber dem Stand der Technik möglichst verringern oder zumindest nicht wesentlich erhöhen.The object of the invention is a method or a front to indicate the direction with which the precision the measurement of internal temperatures in metallurgical plants were, such as B. agglomeration plants, combustion chambers, roasting machines, sintering plants or preheating or cooling zones, against  can be increased over the prior art. It is desirable that the cost of a device for Determination of this temperature compared to the prior art reduce as much as possible or at least not significantly increase.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Bestimmung von Innentem­ peraturen bei einer hüttentechnischen Anlage, wie z. B. einer Agglomerationsanlage, einer Brennkammer, einer Röstmaschine, einer Sinteranlage oder einer Vorwärm- bzw. Kühlzone, gelöst, die ein gasförmiges Medium, z. B. Luft, enthält und die durch zumindest zwei Begrenzungsflächen, eine erste und eine zweite Begrenzungsfläche, begrenzt ist, wobei die Bestimmung der Temperatur des gasförmigen Mediums und gegebenenfalls der er­ sten und der zweiten Begrenzungsfläche durch Messung einer die Temperatur der zweiten Begrenzungsfläche repräsentieren­ den Größe und Messung der Abstrahlung der ersten Begrenzungs­ fläche für zumindest drei Strahlungsfrequenzen bestimmt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Beeinflussung der Strah­ lung durch das gasförmige Medium, z. B. durch Ruß- und Staub­ partikel, zu berücksichtigen, ohne daß diese Eigenschaften des gasförmigen Mediums vorab bekannt sein müssen. Durch die Messung einer die Temperatur der zweiten Begrenzungsfläche repräsentierenden Größe und die Messung der Abstrahlung der ersten Begrenzungsfläche für zumindest drei Strahlungsfre­ quenzen, ist es möglich, drei Beziehungen aufzustellen, bei denen zumindest eine charakteristische Größe des gasförmigen Mediums, wie z. B. seine Absorptionseigenschaften, als re­ chentechnische Unbekannte in einem Gleichungssystem zu behan­ deln, und diese auf diese Art und Weise herauszurechnen.The object is achieved by the method and a corresponding device for determining interior temperatures in a metallurgical plant, such as. B. one Agglomeration plant, a combustion chamber, a roasting machine, a sintering plant or a preheating or cooling zone, solved, which is a gaseous medium, e.g. B. contains air and through at least two boundary surfaces, a first and a second Boundary surface, is limited, the determination of the Temperature of the gaseous medium and, if applicable, that of it most and the second boundary surface by measuring a represent the temperature of the second boundary surface the size and measurement of the radiation of the first boundary area is determined for at least three radiation frequencies. In this way it is possible to influence the beam treatment by the gaseous medium, e.g. B. by soot and dust particles, to be considered without these properties of the gaseous medium must be known in advance. Through the Measurement of the temperature of the second boundary surface representative size and measurement of the radiation of the first boundary surface for at least three radiations quences, it is possible to establish three relationships which at least a characteristic size of the gaseous Medium such as B. its absorption properties as re to tackle technical unknowns in a system of equations and calculate them in this way.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Temperatur des gasförmigen Mediums und gegebenenfalls die Temperatur der ersten oder der zweiten Begrenzungsfläche durch Messung einer die Temperatur der zweiten Begrenzungs­ fläche repräsentierenden Größe und Messung der Abstrahlung der ersten Begrenzungsfläche für vier Strahlungsfrequenzen bestimmt. Durch die Messung für vier Strahlungsfrequenzen ist es möglich, vier Zusammenhänge aufzustellen, von denen zwei dazu genutzt werden können, die beiden als wesentlich erach­ teten Größen bei der Beeinflussung von Strahlung durch das gasförmige Medium, wie die Absorptionseigenschaften und den Grad der Schwärze des gasförmigen Mediums, zu berücksichti­ gen, ohne daß diese explizit bekannt sein müssen. Auf diese Weise ist es möglich, die Beeinflussung der reflektierten Strahlung durch das gasförmige Medium herauszurechnen. Durch diese Berücksichtigung der Eigenschaften des gasförmigen Me­ diums in Hinsicht auf seine Beeinflussung der reflektierten Strahlung ist es möglich, die Präzision gegenüber dem bekann­ ten Verfahren zur indirekten Bestimmung der Temperaturen von hüttentechnischen Anlagen deutlich zu erhöhen.In an advantageous embodiment of the invention, the Temperature of the gaseous medium and possibly the Temperature of the first or the second boundary surface by measuring a the temperature of the second limit area representing size and measurement of radiation the first boundary surface for four radiation frequencies  certainly. By measuring for four radiation frequencies is it is possible to establish four connections, two of which can be used, both of which are considered essential sizes in the influence of radiation by the gaseous medium, such as the absorption properties and the Degree of blackness of the gaseous medium to be taken into account conditions without having to be explicitly known. To this Way it is possible to influence the reflected Calculate radiation through the gaseous medium. By this taking into account the properties of the gaseous Me diums in terms of influencing the reflected Radiation makes it possible to get the precision over that method for the indirect determination of the temperatures of metallurgical plants to increase significantly.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bestimmung der Temperatur des gasförmigen Mediums und gegebenenfalls der Temperatur der ersten oder der zweiten Begrenzungsfläche über eine Beziehung zwischen gemessener Strahlung der ersten Begrenzungsfläche für eine Strahlungs­ frequenz, der Temperatur der ersten Begrenzungsfläche, der Temperatur des gasförmigen Mediums, der Temperatur der zwei­ ten Begrenzungsfläche und der Strahlungsabsorptionseigen­ schaften des gasförmigen Mediums. Dabei wird geeigneterweise die BeziehungIn a further advantageous embodiment of the invention the temperature of the gaseous medium is determined and optionally the temperature of the first or the second Boundary area over a relationship between measured Radiation of the first boundary surface for one radiation frequency, the temperature of the first boundary surface, the Temperature of the gaseous medium, the temperature of the two th boundary surface and the radiation absorption properties of the gaseous medium. This will suitably the relationship

verwen­ det, wobei E die gemessene effektive Strahlung der ersten Begrenzungsfläche für eine Wellenlänge λ, ε der Grad der Oberflächenschwärze der ersten Begrenzungsfläche in bezug auf die Wellenlänge λ, E (T₁) die Strahlungsdichte des absolut schwarzen Körpers in Abhängigkeit von der Temperatur der er­ sten Begrenzungsfläche T₁ in bezug auf die Wellenlänge λ, α die Absorptionseigenschaft des gasförmigen Mediums in bezug auf die Wellenlänge λ, ε der Schwärzegrad des gas­ förmigen Mediums in bezug auf die Wellenlänge λ, E die Strahlungsdichte des absolut schwarzen Körpers bei der Tem­ peratur des gasförmigen Mediums TM in bezug auf die Wel­ lenlänge λ und E die auf die erste Begrenzungsfläche auf­ treffende Strahlung in bezug auf die Wellenlänge λ ist. Diese Beziehung ist besonders geeignet, die Temperatur des gasför­ migen Mediums bei unbekannten Eigenschaften des gasförmigen Mediums in bezug auf die Beeinflussung der reflektierten Strahlung sowie die Temperatur des zu bearbeitenden Materials zu ermitteln. Dafür wird die Beziehunguses, where E is the measured effective radiation of the first boundary surface for a wavelength λ, ε the degree of surface blackness of the first boundary surface with respect to the wavelength λ, E (T₁) the radiation density of the absolutely black body as a function of the temperature of it most Boundary surface T₁ with respect to the wavelength λ, α the absorption property of the gaseous medium with respect to the wavelength λ, ε the degree of blackness of the gaseous medium with respect to the wavelength λ, E the radiation density of the absolutely black body at the temperature of the gaseous medium T M in relation to the wavelength λ and E which is the radiation incident on the first boundary surface with respect to the wavelength λ. This relationship is particularly suitable to determine the temperature of the gaseous medium with unknown properties of the gaseous medium in relation to the influence of the reflected radiation and the temperature of the material to be processed. For that the relationship

für vier verschiedene Strahlungsfrequenzen, also vier verschiedene Wellenlängen, aufgestellt, und das daraus resultierende Gleichungssystem mit vier Gleichungen und vier Unbekannten gelöst, wobei die Temperatur der ersten Begrenzungsfläche, die Temperatur des gasförmigen Mediums und die Absorptions- und Schwärzeeigenschaften des gasförmigen Mediums als Lösung anfallen.for four different radiation frequencies, i.e. four different ones Wavelengths, set up, and the resulting System of equations with four equations and four unknowns solved, the temperature of the first boundary surface, the temperature of the gaseous medium and the absorption and blackness properties of the gaseous medium as a solution attack.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Temperatur des gasförmigen Mediums und gegebenen­ falls die Temperatur der ersten oder zweiten Begrenzungsflä­ che durch Messung der Abstrahlung der ersten und der zweiten Begrenzungsfläche für zumindest je drei Strahlungsfrequenzen bestimmt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Temperatur des gasförmigen Mediums und gegebenenfalls die Temperatur der ersten und der zweiten Begrenzungsfläche durch Messung der Abstrahlung der ersten und der zweiten Begrenzungsfläche für je vier Strahlungsfrequenzen unter Ausnutzung der Beziehung zwischen gemessener Strahlung der ersten und der zweiten Be­ grenzungsfläche für eine Strahlungsfrequenz, der Temperatur der ersten Begrenzungsfläche, der Temperatur der zweiten Be­ grenzungsfläche, der Temperatur des gasförmigen Mediums, und den Strahlungsabsorptionseigenschaften des gasförmigen Me­ diums zu bestimmen. Dieses ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine direkte Messung der Temperatur der zweiten Begren­ zungsfläche, z. B. durch Thermopaare oder durch temperatur­ anhängige Widerstände, nicht möglich oder wünschenswert ist. In a further advantageous embodiment of the invention is the temperature of the gaseous medium and given if the temperature of the first or second limiting surface by measuring the radiation of the first and the second Boundary surface for at least three radiation frequencies certainly. It is particularly advantageous here the temperature of the gaseous medium and possibly the temperature of the first and the second boundary surface by measuring the Radiation of the first and second boundary surfaces for four radiation frequencies each using the relationship between measured radiation of the first and the second Be interface for a radiation frequency, the temperature the first boundary surface, the temperature of the second loading interface, the temperature of the gaseous medium, and the radiation absorption properties of the gaseous Me to determine diums. This is particularly advantageous if a direct measurement of the temperature of the second limit tongue area, z. B. by thermocouples or by temperature pending resistors, is not possible or desirable.  

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden aus der BeziehungIn a further advantageous embodiment of the invention become from the relationship

sowie der Beziehungas well as the relationship

wobei E die gemessene effektive Strahlung der zweiten Begrenzungsflä­ che für eine Wellenlänge λ, ε der Grad der Oberflächen­ schwärze der ersten Begrenzungsfläche in bezug auf die Wel­ lenlänge λ, E (T₂) die Strahlungsdichte des absolut schwar­ zen Körpers in Abhängigkeit von der Temperatur der zweiten Begrenzungsfläche T₂ in bezug auf die Wellenlänge λ, α die Absorptionseigenschaft des gasförmigen Mediums in bezug auf die Wellenlänge λ, ε der Schwärzegrad des gasförmigen Me­ diums in bezug auf die Wellenlänge λ und E die auf die zweite Begrenzungsfläche auftreffende Strahlung in bezug auf die Wellenlänge λ ist, für je vier verschiedene Strahlungs­ frequenzen, also vier verschiedene Wellenlängen, Gleichungen aufgestellt und das daraus resultierende Gleichungssystem mit acht Gleichungen und acht Unbekannten gelöst, wobei die Tem­ peratur der ersten Begrenzungsfläche und die Temperatur der zweiten Begrenzungsfläche, die Temperatur des gasförmigen Mediums sowie die Absorptions- und Schwärzeeigenschaften des gasförmigen Mediums als Lösung anfallen.where E the measured effective radiation of the second boundary surface che for a wavelength λ, ε the degree of the surface blacken the first boundary surface in relation to the wel len length λ, E (T₂) the radiation density of the absolutely black zen body depending on the temperature of the second Boundary surface T₂ with respect to the wavelength λ, α Absorption property of the gaseous medium with respect to the wavelength λ, ε the degree of blackness of the gaseous Me diums with respect to the wavelength λ and E to the radiation impinging on the second boundary surface is the wavelength λ for four different radiation types frequencies, i.e. four different wavelengths, equations and the resulting system of equations solved eight equations and eight unknowns, the Tem temperature of the first boundary surface and the temperature of the second boundary surface, the temperature of the gaseous Medium as well as the absorption and blackness properties of the gaseous medium as a solution.

Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Unteransprü­ chen.Further advantages and inventive details emerge from the following description of exemplary embodiments, based on the drawings and in connection with the dependent claims chen.

Im einzelnen zeigtIn detail shows

Fig. 1 eine Trocknungsvorrichtung für pelletiertes Material Fig. 1 shows a drying device for pelletized material

Fig. 2 eine Trocknungsvorrichtung für pelletiertes Material mit alternativer Temperaturmessung Fig. 2 shows a drying device for pelletized material with alternative temperature measurement

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Meßeinrichtung mit einem Pyro­ meter Fig. 3 shows a measuring device according to the invention with a pyro meter

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Meßeinrichtung mit zwei Pyro­ metern Fig. 4 shows a measuring device according to the invention with two pyro meters

Fig. 1 zeigt eine Trocknungsvorrichtung für pelletiertes Ma­ terial. Dabei läuft das pelletierte Material auf einem För­ derband 1 durch eine Trocknungskammer 4. Die Temperatur im Inneren der Trocknungskammer 4 wird mit einer Temperaturmeß­ vorrichtung gemessen, die ein Pyrometer 7, mit dem die Ab­ strahlung einer ersten Wand 2 gemessen wird, einen Tempera­ tursensor, z. B. ein Thermopaar 6, sowie eine Auswerteeinheit 8 aufweist. Mit dem Pyrometer 7 wird die Abstrahlung der ersten Wand 2 durch ein Sichtfenster 5 gemessen. Aus den vom Pyrometer 7 und dem Thermopaar 6, mit dem die Temperatur ei­ ner zweiten Wand 3 gemessen wird, gelieferten Werten ermit­ telt die Auswerteeinheit 8 die Temperatur im Inneren der Trocknungskammer 4. Fig. 1 shows a drying device for pelletized Ma material. The pelletized material runs on a conveyor belt 1 through a drying chamber 4th The temperature inside the drying chamber 4 is measured with a temperature measuring device, a pyrometer 7 , with which the radiation from a first wall 2 is measured, a temperature sensor, z. B. has a thermocouple 6 , and an evaluation unit 8 . The radiation of the first wall 2 through a viewing window 5 is measured with the pyrometer 7 . From the values supplied by the pyrometer 7 and the thermocouple 6 , with which the temperature of a second wall 3 is measured, the evaluation unit 8 determines the temperature inside the drying chamber 4 .

Fig. 2 zeigt eine Trocknungsvorrichtung für pelletiertes Mate­ rial ähnlich der aus Fig. 1 mit alternativer Temperaturmes­ sung. Dabei läuft, wie in Fig. 1, das pelletierte Material auf einem Förderband 1 durch eine Trocknungskammer 4. Die Tempe­ ratur des auf dem Förderband 1 transportierten pelletierten Materials wird mit einer Temperaturmeßvorrichtung gemessen, die einen Temperatursensor, z. B. ein Thermopaar 6, ein Pyro­ meter 7 sowie eine Auswerteeinheit 8 aufweist. Mit dem Pyro­ meter 7 wird die Abstrahlung des auf dem Förderband transpor­ tierten pelletierten Materials durch ein Sichtfenster 5 ge­ messen. Aus dem vom Pyrometer 7 und dem Thermopaar 6 gelie­ ferten Werten ermittelt die Auswerteeinheit 8 die Temperatur des pelletierten Materials bzw. seiner Oberfläche. Fig. 2 shows a drying device for pelletized mate rial similar to that of Fig. 1 with alternative Temperaturmes solution. Here, as in FIG. 1, the pelletized material runs on a conveyor belt 1 through a drying chamber 4 . The temperature of the pelletized material transported on the conveyor belt 1 is measured with a temperature measuring device which uses a temperature sensor, e.g. B. a thermocouple 6 , a pyro 7 and an evaluation unit 8 . With the pyro meter 7 , the radiation of the pelleted material transported on the conveyor belt is measured through a viewing window 5 . The evaluation unit 8 determines the temperature of the pelletized material or its surface from the values supplied by the pyrometer 7 and the thermocouple 6 .

Fig. 3 zeigt die Meßeinrichtungen aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 in de­ taillierterer Form. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 9 die er­ ste Begrenzungsfläche, d. h. z. B. eine Wand einer hüttentech­ nischen Anlage oder das in der hüttentechnischen Anlage be­ handelte Material, Bezugszeichen 10 die zweite Begrenzungs­ fläche, d. h. z. B. eine Wand einer hüttentechnischen Anlage, und Bezugszeichen 33 ein gasförmiges Medium zwischen der er­ sten Begrenzungsfläche 9 und der zweiten Begrenzungsfläche 10. Mit einem Thermopaar 11 wird die Temperatur an der In­ nenseite der zweiten Begrenzungsfläche gemessen und über eine Datenleitung 12 an eine Auswerteeinheit 14 übertragen. Die Meßeinrichtung weist ferner ein Pyrometer 15 auf, dessen Strahlachse 17 auf die Innenoberfläche der ersten Begren­ zungsfläche gerichtet ist. Die von der Innenoberfläche der ersten Begrenzungsfläche 9 abgestrahlte Strahlung gelangt entlang der Strahlachse 17 durch ein Interferenzfilter 16 in das Pyrometer 15. Das Interferenzfilter 16 läßt nur vier ausgewählte Strahlungsfrequenzen passieren, während es die anderen Frequenzen unterdrückt. Mit dem Pyrometer 15 werden die Intensitäten der ausgewählten Strahlungen über eine Da­ tenleitung 13 an die Auswerteeinheit 14 geliefert. Die Aus­ werteeinheit 14 ermittelt aus der Strahlungsintensität für die einzelnen der ausgewählten vier Wellenlängen und aus dem Temperatursignal, das von dem Thermopaar 11 geliefert wird, die Temperatur des gasförmigen Mediums 33 und gegebenenfalls die Temperatur der ersten oder der zweiten Begrenzungsfläche. Fig. 3 shows the measuring devices of Fig. 1 and Fig. 2 in de waisted form. Reference numeral 9 designates the first boundary surface, eg a wall of a metallurgical plant or the material dealt with in the metallurgical plant, reference numeral 10 denotes the second boundary surface, eg a wall of a metallurgical plant, and reference numeral 33 a gaseous medium between the first boundary surface 9 and the second boundary surface 10 . With a thermocouple 11 , the temperature is measured on the inside of the second boundary surface and transmitted to an evaluation unit 14 via a data line 12 . The measuring device also has a pyrometer 15 , the beam axis 17 is directed to the inner surface of the first limita tion surface. The radiation emitted by the inner surface of the first boundary surface 9 reaches the pyrometer 15 along the beam axis 17 through an interference filter 16 . The interference filter 16 only allows four selected radiation frequencies to pass through, while suppressing the other frequencies. With the pyrometer 15 , the intensities of the selected radiations are supplied to the evaluation unit 14 via a data line 13 . The evaluation unit 14 determines the temperature of the gaseous medium 33 and, if appropriate, the temperature of the first or the second boundary surface from the radiation intensity for the individual of the selected four wavelengths and from the temperature signal supplied by the thermocouple 11 .

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausgestaltung der erfindungsge­ mäßen Meßeinrichtung, bei der auf eine direkte Bestimmung der Temperatur der zweiten Begrenzungsfläche, z. B. durch ein Thermopaar oder durch temperaturabhängige Widerstände, ver­ zichtet wird. Bezugszeichen 20 bezieht sich dabei auf eine erste Begrenzungsfläche und Bezugszeichen 22 auf eine zweite Begrenzungsfläche. Die zu bestimmende Größe ist die Tempe­ ratur des gasförmigen Mediums 34 und gegebenenfalls die Tem­ peratur der ersten und zweiten Begrenzungsfläche. Die Strahl­ achse 26 eines ersten Pyrometers 24 ist auf die erste Begren­ zungsfläche und die Strahlachse 29 eines weiteren Pyrometers 27 auf die zweite Begrenzungsfläche 21 gerichtet. Die von den Pyrometern 24 und 27 aufgenommene Strahlung wird durch je ein Interferenzfilter 25 und 28, von denen jedes nur je vier ausgewählte Strahlungsfrequenzen passieren lassen, gefiltert. Die Pyrometer 24 und 27 messen die Intensitäten dieser aus­ gewählten Strahlung, die über je eine Datenleitung 30 und 31 einer Auswerteeinheit 23 zugeführt werden. In der Auswerte­ einheit 32 wird die Temperatur des gasförmigen Mediums 34 aus der Beziehung zwischen gemessener Strahlung der ersten Be­ grenzungsfläche 20 für eine Strahlungsfrequenz, der Tempera­ tur der ersten Begrenzungsfläche, der Temperatur des gasför­ migen Mediums 34, der Temperatur der zweiten Begrenzungsflä­ che und der Strahlungsabsorptionseigenschaften des gasför­ migen Mediums 34 sowie der Beziehung zwischen gemessener Strahlung der zweiten Begrenzungsfläche 21 für eine Strah­ lungsfrequenz, der Temperatur der zweiten Begrenzungsfläche, der Temperatur des gasförmigen Mediums 34, der Temperatur der ersten Begrenzungsfläche und der Strahlungsabsorptionseigen­ schaften des gasförmigen Mediums 34 durch Aufstellen und Lö­ sen von einem Gleichungssystem mit acht Gleichungen, wobei je eine Gleichung einer ausgewählten Wellenlänge zugeordnet ist, bestimmt. Fig. 4 shows an alternative embodiment of the measuring device according to the invention, in which a direct determination of the temperature of the second boundary surface, for. B. by a thermocouple or by temperature-dependent resistors, is waived ver. Reference numeral 20 refers to a first boundary surface and reference numeral 22 to a second boundary surface. The size to be determined is the temperature of the gaseous medium 34 and, if appropriate, the temperature of the first and second boundary surfaces. The beam axis 26 of a first pyrometer 24 is directed to the first limitation surface and the beam axis 29 of a further pyrometer 27 is directed to the second boundary surface 21 . The radiation picked up by the pyrometers 24 and 27 is filtered by an interference filter 25 and 28 , each of which allows only four selected radiation frequencies to pass through. The pyrometers 24 and 27 measure the intensities of the radiation selected from them, which are each fed to an evaluation unit 23 via a data line 30 and 31 . In the evaluation unit 32 , the temperature of the gaseous medium 34 is determined from the relationship between the measured radiation of the first boundary surface 20 for a radiation frequency, the temperature of the first boundary surface, the temperature of the gaseous medium 34 , the temperature of the second boundary surface and the Radiation absorption properties of the gaseous medium 34 and the relationship between measured radiation of the second boundary surface 21 for a radiation frequency, the temperature of the second boundary surface, the temperature of the gaseous medium 34 , the temperature of the first boundary surface and the radiation absorption properties of the gaseous medium 34 by setting up and Solve from an equation system with eight equations, each with an equation assigned to a selected wavelength.

Claims (15)

1. Verfahren zur Bestimmung von Innentemperaturen bei einer hüttentechnischen Anlage, wie z. B. einer Agglomerationsan­ lage, einer Brennkammer, einer Röstmaschine, einer Sinteran­ lage oder einer Vorwärm- bzw. Kühlzone, die ein gasförmiges Medium, z. B. Luft, enthält und die durch zumindest zwei Be­ grenzungsflächen, eine erste Begrenzungsfläche (9), z. B. eine Wand der hüttentechnischen Anlage oder das in der hüttentech­ nischen Anlage behandelte Material, und eine zweite Begren­ zungsfläche (10), z. B. eine weitere Wand der hüttentechnischen Anlage, begrenzt ist, wobei die Bestimmung der Temperatur des gasförmigen Mediums und gegebenenfalls der ersten (9) oder zweiten Begrenzungsfläche (10) durch Messung einer die Tempe­ ratur der zweiten Begrenzungsfläche (10) repräsentierenden Größe und Messung der Abstrahlung der ersten Begrenzungsflä­ che (9) für zumindest drei Strahlungsfrequenzen bestimmt wird.1. A method for determining internal temperatures in a metallurgical plant, such as. B. a Agglomerationsan location, a combustion chamber, a roasting machine, a Sinteran location or a preheating or cooling zone that a gaseous medium, for. B. air contains and by at least two loading boundary surfaces, a first boundary surface ( 9 ), z. B. a wall of the metallurgical plant or the material treated in the hüttentech plant, and a second limita tion surface ( 10 ), z. B. another wall of the metallurgical plant is limited, the determination of the temperature of the gaseous medium and optionally the first (9) or second boundary surface ( 10 ) by measuring a temperature representing the temperature of the second boundary surface ( 10 ) and measuring the size Radiation of the first confining surface ( 9 ) is determined for at least three radiation frequencies. 2. Verfahren zur Bestimmung der Innentemperatur bei einer hüttentechnischen Anlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des gasförmigen Mediums (33) und gegeben­ enfalls die Temperatur der ersten oder der zweiten Begren­ zungsfläche durch Messung einer die Temperatur der zweiten Begrenzungsfläche (10) repräsentierenden Größe und Messung der Abstrahlung der ersten Begrenzungsfläche (9) für vier Strahlungsfrequenzen bestimmt wird.2. A method for determining the internal temperature in a metallurgical plant according to claim 1, characterized in that the temperature of the gaseous medium ( 33 ) and optionally the temperature of the first or the second limitation area by measuring a the temperature of the second boundary surface ( 10 ) representative size and measurement of the radiation of the first boundary surface ( 9 ) for four radiation frequencies is determined. 3. Verfahren zur Bestimmung der Innentemperatur bei einer hüttentechnischen Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des gasförmigen Mediums (33) gegebenen­ falls die Temperatur der ersten oder der zweiten Begrenzungs­ fläche über eine Beziehung zwischen gemessener Strahlung der ersten Begrenzungsfläche (9) für eine Strahlungsfrequenz, der Temperatur der ersten Begrenzungsfläche (9), der Temperatur des gasförmigen Mediums (33), der Temperatur der zweiten Be­ grenzungsfläche (10) und der Strahlungsabsorptionseigenschaf­ ten des gasförmigen Mediums (33) erfolgt.3. A method for determining the internal temperature in a metallurgical plant according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature of the gaseous medium ( 33 ) given if the temperature of the first or the second boundary surface via a relationship between the measured radiation of the first boundary surface ( 9 ) for a radiation frequency, the temperature of the first boundary surface ( 9 ), the temperature of the gaseous medium ( 33 ), the temperature of the second loading boundary surface ( 10 ) and the radiation absorption properties of the gaseous medium ( 33 ). 4. Verfahren zur Bestimmung der Innentemperatur bei hütten­ technischen Anlagen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des gasförmigen Mediums (33) durch Ver­ wendung der Beziehung bestimmt wird, wobei E die gemessene effektive Strahlung der ersten Begrenzungsfläche (9) für eine Wellen­ länge λ, ε der Grad der Oberflächenschwärze der ersten Be­ grenzungsfläche (9) in bezug auf die Wellenlänge λ, E (T₁) die Strahlungsdichte des absolut schwarzen Körpers in Abhän­ gigkeit von der Temperatur (T₁) der ersten Begrenzungsfläche (9), α die Absorptionseigenschaft des gasförmigen Mediums (33), ε die Schwärze des gasförmigen Mediums (33) in bezug auf die Wellenlänge λ, E die Strahlungsdichte des absolut schwarzen Körpers bei der Temperatur des gasförmigen Mediums (33) TM und E die auf die erste Begrenzungsfläche (9) auf­ treffende Strahlung ist.4. A method for determining the internal temperature in metallurgical plants according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the temperature of the gaseous medium ( 33 ) by using the relationship is determined, E being the measured effective radiation of the first boundary surface ( 9 ) for a wavelength λ, ε the degree of surface blackness of the first loading boundary surface ( 9 ) in relation to the wavelength λ, E (T₁) the radiation density of the absolutely black body in dependence on the temperature (T₁) of the first boundary surface ( 9 ), α the absorption property of the gaseous medium ( 33 ), ε the blackness of the gaseous medium ( 33 ) in relation to the wavelength λ, E the radiation density of the absolutely black body the temperature of the gaseous medium ( 33 ) T M and E is the radiation which strikes the first boundary surface ( 9 ). 5. Verfahren zur Bestimmung der Innentemperatur bei hütten­ technischen Anlagen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung für vier verschiedene Strahlungsfrequenzen, also vier verschiedene Wellenlängen, aufgestellt, und das daraus resultierende Glei­ chungssystem mit vier Gleichungen und vier Unbekannten gelöst wird, wobei die Temperatur der ersten Begrenzungsfläche (9), die Temperatur des gasförmigen Mediums (33) und die Absorp­ tions- und Schwärzeeigenschaften des gasförmigen Mediums (33) als Lösung anfallen.5. A method for determining the internal temperature in metallurgical plants according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the relationship for four different radiation frequencies, i.e. four different wavelengths, and the resulting equation system is solved with four equations and four unknowns, the temperature of the first boundary surface ( 9 ), the temperature of the gaseous medium ( 33 ) and the absorption and blackness properties of the gaseous medium ( 33 ) arise as a solution. 6. Verfahren zur Bestimmung der Innentemperatur bei hütten­ technischen Anlagen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der ersten oder der zweiten Begrenzungs­ fläche durch Messung der Abstrahlung der ersten (20) und der zweiten Begrenzungsfläche (21) für zumindest je drei Strah­ lungsfrequenzen bestimmt werden.6. A method for determining the internal temperature in metallurgical plants according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the temperature of the first or the second boundary surface by measuring the radiation of the first ( 20 ) and the second boundary surface ( 21 ) be determined for at least three radiation frequencies. 7. Verfahren zur Bestimmung der Innentemperatur bei hütten­ technischen Anlagen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der ersten und der zweiten Begrenzungsflä­ che durch Messung der Abstrahlung der ersten (20) und der zweiten Begrenzungsfläche (21) für je vier Strahlungsfrequen­ zen unter Ausnutzung der Beziehungen zwischen Temperatur der ersten Begrenzungsfläche und der Temperatur der zweiten Be­ grenzungsfläche, gemessener Strahlung der ersten Begrenzungs­ fläche (20), gemessener Strahlung der zweiten Begrenzungsflä­ che (21), der Temperatur des gasförmigen Mediums (34), und den Strahlungsabsorptionseigenschaften des gasförmigen Me­ diums (34) bestimmt werden.7. A method for determining the internal temperature in metallurgical plants according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the temperature of the first and the second boundary surface by measuring the radiation of the first ( 20 ) and the second boundary surface ( 21 ) for four radiation frequencies each using the relationships between the temperature of the first boundary surface and the temperature of the second boundary surface, measured radiation from the first boundary surface ( 20 ), measured radiation from the second boundary surface ( 21 ), the temperature of the gaseous medium ( 34 ) , and the radiation absorption properties of the gaseous medium ( 34 ) can be determined. 8. Verfahren zur Bestimmung der Innentemperatur bei hütten­ technischen Anlagen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung sowie die Beziehung wobei E die gemessene effektive Strahlung der zweiten Begren­ zungsfläche (21) für eine Wellenlänge λ, ε der Grad der Oberflächenschwärze der zweiten Begrenzungsfläche (21) in bezug auf die Wellenlänge λ, E (T₂) die Strahlungsdichte des absolut schwarzen Körpers in Abhängigkeit von der Temperatur der zweiten Begrenzungsfläche (21) T₂ in bezug auf die Wel­ lenlänge λ, α die Absorptionseigenschaft des gasförmigen Mediums (34) in bezug auf die Wellenlänge λ, ε der Schwär­ zegrad des gasförmigen Mediums in bezug auf die Wellenlänge λ und E die auf die zweite Begrenzungsfläche (21) auftreffen­ de Strahlung ist, für je vier verschiedene Strahlungsfrequen­ zen, also vier verschiedene Wellenlängen, aufgestellt und das daraus resultierende Gleichungssystem mit acht Gleichungen und acht Unbekannten gelöst wird, wobei die Temperatur der ersten und der zweiten Begrenzungsfläche (20 und 21), die Temperatur des gasförmigen Mediums (34) und die Absorptions- und Schwärzeeigenschaften des gasförmigen Mediums (34) als Lösung anfallen.8. A method for determining the internal temperature in metallurgical plants according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the relationship as well as the relationship where E is the measured effective radiation of the second boundary surface ( 21 ) for a wavelength λ, ε the degree of surface blackness of the second boundary surface ( 21 ) in relation to the wavelength λ, E (T₂) the radiation density of the absolutely black body as a function of Temperature of the second boundary surface ( 21 ) T₂ in relation to the wavelength λ, α, the absorption property of the gaseous medium ( 34 ) in relation to the wavelength λ, ε the degree of blackness of the gaseous medium in relation to the wavelength λ and E which on the second boundary surface ( 21 ) impinging radiation is set up for four different radiation frequencies, i.e. four different wavelengths, and the resulting system of equations is solved with eight equations and eight unknowns, the temperature of the first and second boundary surfaces ( 20 and 21 ), the temperature of the gaseous medium ( 34 ) and the absorption and blackness properties of the gaseous medium ( 34 ) arise as a solution. 9. Temperaturmeßsystem zur Bestimmung der Innentemperatur von Hüttentechnischen Anlagen, wie z. B. Agglomerationsanlagen, Brennkammern, Röstmaschinen, Sinteranlagen oder Vorwärm- bzw. Kühlzonen, mit einem gasförmigen Medium, z. B. Luft im Inne­ ren der hüttentechnischen Anlagen, die durch zumindest zwei Begrenzungsflächen, eine erste (9) und eine zweite Begren­ zungsfläche (10), begrenzt ist, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest ein Pyrometer (15) zur Messung der Strahlung der ersten Wand (9) oder des in der hüttentechnischen Anlage behandelten Materials bzw. an der Oberfläche aufweist. 9. Temperature measuring system for determining the internal temperature of metallurgical plants, such as. B. agglomeration plants, combustion chambers, roasting machines, sintering plants or preheating or cooling zones, with a gaseous medium, for. B. air in the interior of the metallurgical plants, which is limited by at least two boundary surfaces, a first ( 9 ) and a second limita tion surface ( 10 ), in particular according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that it is at least has a pyrometer ( 15 ) for measuring the radiation of the first wall ( 9 ) or of the material treated in the metallurgical plant or on the surface. 10. Temperaturmeßsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Pyrometer (15) zumindest ein Interferenzfilter (16) zur Frequenzselektion der Strahlung aufweist.10. Temperature measuring system according to claim 9, characterized in that the pyrometer ( 15 ) has at least one interference filter ( 16 ) for frequency selection of the radiation. 11. Temperaturmeßsystem nach Anspruch 9, oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest ein nicht berührungsfrei messendes Tempera­ turmeßelement, z. B. ein Thermopaar (11) oder einen tempera­ turabhängigen Widerstand, aufweist.11. Temperature measuring system according to claim 9, or 10, characterized in that there is at least one non-contact measuring temperature measuring element, for. B. a thermocouple ( 11 ) or a temperature-dependent resistor. 12. Temperaturmeßsystem nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest je ein Pyrometer (24) zur Messung der Strah­ lung der ersten Begrenzungsfläche (20) und zumindest je ein Pyrometer (27) zur Messung der Strahlung der zweiten Begren­ zungsfläche (21) aufweist.12. Temperature measuring system according to claim 9, 10 or 11, characterized in that there is at least one pyrometer ( 24 ) for measuring the radiation of the first boundary surface ( 20 ) and at least one pyrometer ( 27 ) for measuring the radiation of the second limita tion surface ( 21 ). 13. Temperaturmeßsystem nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinheit (8) aufweist.13. Temperature measuring system according to claim 9, 10, 11 or 12, characterized in that an evaluation unit ( 8 ). 14. Temperaturmeßsystem nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (8) als Einchiprechner, z. B. als Mikrokontroller oder als Mehrchiprechner, insbesondere als ein Einplatinenrechner oder als Automatisierungsgerät, aus­ gebildet ist.14. Temperature measuring system according to one or more of the claims 9 to 13, characterized in that the evaluation unit ( 8 ) as a single-chip computer, for. B. is formed as a microcontroller or as a multi-chip computer, in particular as a single-board computer or as an automation device. 15. Temperaturmeßsystem nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (8) als steuerprogrammierbare Steue­ rung, als VME-Bussystem oder als Industrie-PC, ausgebildet ist.15. Temperature measuring system according to one or more of claims 9 to 14, characterized in that the evaluation unit ( 8 ) is designed as a control programmable control, as a VME bus system or as an industrial PC.
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