DE2105512C3 - Arrangement for the contactless detection of the temperature radiation of an infrared heater - Google Patents
Arrangement for the contactless detection of the temperature radiation of an infrared heaterInfo
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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Description
50 deASderUSA.-Patentschrift3 449P! 5st ein Infrai ^J 50 de AS of United States Patent 3,449P! 5st an infra i ^ J
ASdASd
Die Erfindung bezieht sich auf e.ne Anordnung zur rotthermometer mit ^J^SZi berührungslosen Erfassung der Temperaturstrahlung kannt d r in emem ^^ ^ den Scheines Infrarot-Strahlers, mit einem Strah ungsemp- J« Strah ung wi Dieser Hefen e-n G, h. fänger aus einer Brückenschaltung von strahlung- 55 ^^g das über einem Zerhacker einem empfindlichen Widerständen, deren Eingang an eine sPan^ wird, der dieses Signal mit einem Wechselspannung mit konstanter Amplitude ange- Rechner ^tUh ^ ^n einem am schlossen ist. und die in einem Gehäuse angeordnet weiteren jigna g des Hohlraumstrahkrs sind, das auf konstanter Temperatur gehalten wird. '"XXJeTiemperaturfühler geliefert wird. DiesesThe invention relates to an arrangement for red thermometer with ^ J ^ SZi non-contact detection of the temperature radiation knows dr in emem ^^ ^ the glow infrared emitter, with a radiation em- J «Radiation wi these yeasts e - n G , h . drip of a bridge circuit of strahlung- 55 g ^^ that a sensitive resistors via a chopper whose input connected to a s P ^ is on, the n this signal with an alternating voltage of constant amplitude reasonable computer tuH ^ ^ ^ a is at the closed . and which are arranged in a housing further jigna g of the cavity jet which is kept at a constant temperature. '"XXY temperature sensor is supplied. This
^äs-M!Ss !EBxk isüaasrsss£^ äs-M! Ss ! EBxk is ü aasrsss £
tür zugeordnet. Solche Geräte können zur Kontrolle wand. vorgeschlagen worden (deutscheassigned to the door. Such devices can be used to control wall. has been proposed (German
von Wärmeprozessen verwendet werden, _ be.sp.els- 65 E ^ nun bereits « ^ StraH mpfän.are used by heat processes, _ be.sp.els- 6 5 E ^ now already «^ StraH mpfän .
weise bei der Herstellung und Verarbeitung von PatenteJinfi:^b 4 ^ ^^ ^ einer wise in making and processing patentsJinfi : ^ b 4 ^ ^^ ^ one
Kunststoffen. Sie sind allgemein geeignet zur E fas- gcr Iur^n Photoxviderstände aus einemPlastics. They are generally suitable for the acquisition of photo resistors from one
sung der Tcmperaturstrahlung von beweglichen. i-..gt grober ais .irSolution of the temperature radiation of movable ones. i - .. gt coarser ais .ir
Halbleitermaterial zu verwenden, das zueinander parallel ausgerichtete, nadelartige Einschlüsse aus einer zweiten, elektrisch besser leitenden, metallisch absorbierenden kristallinen Phase enthälf. Der Abstand dieser einander parallelen Einschlüsse ist gleich oder kleiner als die Vakuumwellenlänge der zu empfangenden Strahlung. Der Halbleiterkörper kann vorzugsweise aus Indiumantimonid und die Einschlüsse können aus Nickelantimonid bestehen und mit dem Halbleitermaterial ein Eutektikum bilden. Neben Nickelantimonid sind als Einschlüsse auch Verbindungen vom Typ C BV geeignet, bei denen C ein Element aus der Gruppe Fe, Co, Ni, Cr, Mn und BV ein Element der V. Gruppe des Periodischen Systems derTo use semiconductor material, the mutually parallel aligned, needle-like inclusions from a second, more electrically conductive, metallically absorbent crystalline phase contains. The distance of these parallel inclusions is equal to or less than the vacuum wavelength of the one to be received Radiation. The semiconductor body can preferably be made of indium antimonide and the inclusions can consist of nickel antimonide and form a eutectic with the semiconductor material. Next Nickel antimonide compounds of type C BV, in which C is an element, are also suitable as inclusions from the group Fe, Co, Ni, Cr, Mn and BV an element of the V group of the Periodic Table of the
angeordnet, daß sie der empfangenen Strahlung nicht ausgesetzt sind. Dem Eingang der Brückenschaltung 4. dessen eine Eingangsklemme 12 an einen Wechselspannungsgenerator 15 angeschlossen ist, und dessen andere Eingangsklemme 13 auf Nullpotential hegt, wird eine Wechselspannungen vorgegeben, die eine konstante Amplitude und Frequenz hat. Die Gleichspannungs-Eingangsklemmen des Generators 15 sind mil P und N bezeichnet. Die Spannung Us an den Ausgangsklemmen 17 und 18 der Brückenschaltung 4 kann vorzugsweise über einen Transformator 20 und einen Verstärker 22 einem phasenrichtig gesteuerten Gleichrichter 24 mit anschließendem Integralglied 29 vorgegeben sein. Das Integrierglied 29 kann beiarranged so that they are not exposed to the received radiation. The input of the bridge circuit 4, one input terminal 12 of which is connected to an alternating voltage generator 15 and the other input terminal 13 of which is at zero potential, is given an alternating voltage which has a constant amplitude and frequency. The DC voltage input terminals of generator 15 are labeled P and N. The voltage U s at the output terminals 17 and 18 of the bridge circuit 4 can preferably be specified via a transformer 20 and an amplifier 22 to a rectifier 24 controlled in phase with a subsequent integral element 29. The integrating member 29 can be at
Elemente ist. Geeignete Verbindungen sind beispiels- 15 spielsweise ein /?C-Glied mit einem Widerstand 30 weise FeSb und FeAs, CoAs, CrSb und CrAs sowie und einer Integrierkapazität 31 enthalten. DerGIeich-MnSb. Elements is. Suitable connections are, for example, a / C element with a resistor 30 wise FeSb and FeAs, CoAs, CrSb and CrAs as well as and an integrating capacitance 31 contain. DerGIeich-MnSb.
Der Erfindung liegt die Aufgabe z"grunde, die bekannlen Anordnungen zur berührungslosen ErfassungThe invention is based on the object that are known Arrangements for contactless detection
vereinfachen und zu verbessern.simplify and improve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die strahlungsempfindlichen Widerstände des Strahlungsempfängers einen Halbleiterkörper ausAccording to the invention, this object is achieved in that the radiation-sensitive resistors of the radiation receiver from a semiconductor body
richter 24 wird in Abhängigkeit von der Phasenlage der Eingangsspannung U0 der Brückenschaltung 4 ge steuert und ist zu diesem Zweck an einen Ausgang der Temperaturstrahlung eines Infrarotstrahlers zu 20 des Generators 15 angeschlossen.Judge 24 is controlled depending on the phase position of the input voltage U 0 of the bridge circuit 4 and is connected to an output of the thermal radiation of an infrared radiator to 20 of the generator 15 for this purpose.
Der Ausgang der Meßanordnung enthält ferner eine Einrichtung zur Messung des Emissionskoeffizienteü des in der Figur nicht dargestellten Infrarotstrahlers. Diese Einrichtung kann vorzugsweise einenThe output of the measuring arrangement also contains a device for measuring the emission coefficient of the infrared heater not shown in the figure. This device can preferably be a
einer A'"BV-Verbindung haben, deren Kristall par- 25 Verstärker 26 mit einstellbarer Verstärkung enthalten, allel zueinander ausgerichtete eutektische Ausschei- Zur Einstellung der Verstärkung kann beispielsweise düngen einer zweiten kristallinen Phase aus elektrisch ein einstellbarer Eichwiderstand 27 und ein als Pobesser leitendem Material enthält, deren Abstand zu- tentiometer geschalteter Widerstand 28 vorgesehen einander gleich oder kleiner als die Vakuumwellen- sein. Das Potentiometer 28 dient zur Berücksichtigung länge der zu empfangenden Strahlung ist, und daß der 30 des Emissionskoeffizienten des Meßobjektes. Strahlungsempfänger einen Teil der Wandung eines Außerdem kann in der Anordnung nach der br-an A '"B V connection, the crystal of which contains amplifiers 26 with adjustable gain, allelically aligned eutectic separations Contains material, the distance of which is intended to be equal to or smaller than the vacuum waves In addition, in the arrangement according to the br-
temperaturstabilisierten Hohlraumstrahlers bildet. findung vorteilhaft noch eine Grenzwertstufe 36 zurtemperature-stabilized cavity radiator forms. Finding advantageous also a limit value stage 36 for
Diese Anordnung benötigt weder eine besondere Erzeugung einer Schaltspannung am Schaltausgang Kühleinrichtung noch ein Vakuum für den Strah- 42 vorgesehen sein. Diese Grenzwertstufe kann t>eilungsempfänger. Sie hat eine große Empfindlichkeit 35 spielsweise eine Widerstandskombination mit einem und eine geringe Zeitkonstante. Da die Ausdehnung Spannungsteiler aus Widerstanden 37 und J» sowie des Strahlungsempfängers nur wenige Millimeter be- ein Potentiometer 39 und einen hysteresebeiianeien trägt, so ist auch die Ausdehnung des als Hohlraum- Verstärker 40 enthalten. Die Widerstandskomoinastrahler ausgebildeten Meßkopfes so gering, daß er tion 37 bis 39 dient zur Erzeugung einer einstellbaren von einer Hand umfaßt werden und entsprechend 40 Vorspannung am Eingang des Verstärkers 4U. leicht bedient werden kann. Die Einstellzeit dieser An einem Anzeigegerät 35 kann die'TemperaturThis arrangement does not require a special generation of a switching voltage at the switching output Cooling device still a vacuum for the jet 42 can be provided. This limit value stage can be given in advance. It has a great sensitivity 35 for example a resistor combination with one and a low time constant. Since the expansion voltage divider from resistors 37 and J »as well as of the radiation receiver only a few millimeters is a potentiometer 39 and a hysteresis carries, so the expansion of the cavity amplifier 40 is included. The resistance comoin emitters formed measuring head so small that it tion 37 to 39 is used to generate an adjustable be grasped by one hand and correspondingly 40 bias at the input of the amplifier 4U. can be operated easily. The setting time of this on a display device 35 can be the temperature
Anordnung ist kleiner als 0.5 Sekunden. Da der des in der Figur nicht dargestellten Meßobjektes abStrahlungsempfänger einen Teil der Wand des Hohl- gelesen werden. An den Ausgang 42 der MeBanoraraumstrahlers bildet, befindet er sich sowohl im War- nung können beispielsweise Steuer- oder Scnutzeinmestrahlungsals auch im Wärmeleitungsaustausch 45 richtungen angeschlossen sein.Arrangement is less than 0.5 seconds. Since that of the test object, not shown in the figure, emitted radiation receiver part of the wall of the hollow-be read. At the exit 42 of the MeBanora room heater forms, it is located in the warning can, for example, control or protection radiation as well also be connected in the conduction exchange 45 directions.
Die Optik 2 kann vorzugsweise zugleich als Filterobjektiv ausgebildet sein oder zusätzliche Filter enthalten. Diese Gestaltung ermöglicht eine Teilstrahlungsthermometrie. Zur Messung der Temperatur von ih Ktff beispielsweise Polytjjtra-The optics 2 can preferably at the same time be designed as a filter lens or contain additional filters. This design enables partial radiation thermometry. To measure the temperature of ih Ktff for example Polytjjtra-
mit dem auf einer einstellbaren Temperatur konstant gehaltenen Hohlraumstrahler. Die Meßanordnung nach der Erfindung kann zweckmäßig noch mit einer vorwählbaren Grenzwertstufe versehen sein, die beimwith the cavity radiator kept constant at an adjustable temperature. The measuring arrangement according to the invention can expediently still be provided with a preselectable limit value stage, the
Erreichen der einstellbaren Schalttemperatur ein ent- 50 organischen Kunststoffen, beispielsweise sprechendes Signal abgibt. Ferner kann die Anord- fluoräthylen, im Wellenlängenbereich von etwa 8 bis nung vorteilhaft mit einer Einrichtung zur Messung 9 iim kann das Objektiv aus einem Calciumfluoriddes Emissionskoerfizienten des Infrarotstrahlers ver- Indiumantimonid-Dubiett bestehen, wobei das Indisehen sein. umantimonid mit einer Vergütung aus Siliziummon-When the adjustable switching temperature is reached, an ent- organic plastics, for example emits speaking signal. Furthermore, the arrangement can be fluoroethylene, in the wavelength range from about 8 to Advantageously with a device for measuring 9 iim, the lens can be made of a calcium fluoride Emission coefficients of the infrared emitter consist of indium antimonide Dubiett, with indisehen being. umantimonide with a coating of silicon mon-
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf 55 oxid versehen sein kann. Die Widerstände der Brükdie Zeichnung Bezug genommen. kenanordnung 4 können vorzugsweise^ so geschaltetTo further explain the invention, oxide can be provided on 55. The resistance of the bridge Reference drawing. The arrangement 4 can preferably be switched in this way
F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltung einer Anordnung nach der Erfindung; inF i g. Fig. 1 shows an embodiment of the circuit of an arrangement according to the invention; in
Fi g. 2 ist ein Meßkopf mit einer Anordnung nach der Erfindung schematisch veranschaulicht.Fi g. Fig. 2 schematically illustrates a measuring head with an arrangement according to the invention.
Nach Fig. 1 werden die von einem nicht dargestellten Infrarotstrahler empfangenen und durch ein als Linse 2 dargestelltes Infrarot-Objektiv fokussierten Strahlen einem Strahlungsempfänger 4 mit vier strahlungsempfindlichen Widerständen vorgegeben. Die als Pfeile angedeuteten Strahlen fallen auf zweiAccording to Fig. 1, those of a not shown Received infrared emitters and focused through an infrared lens shown as lens 2 Beams given to a radiation receiver 4 with four radiation-sensitive resistors. The rays indicated as arrows fall on two
Die als Pe gThe as Pe g
Meßwiderstände 6 und 7. Zwei weitere Widerstände und 9, die als Vergleichswiderständc dienen, sind soMeasuring resistors 6 and 7. Two further resistors and 9, which serve as comparison resistors, are like this
sein, daß zwei nebeneinanderliegende Enden der beiden Meßwiderstände 6 und 7 bei gleichzeitiger Bestrahlungserwärmung entgegengesetzt gerichtete Thermo-60 spannungen am Ausgang der Brücke 4 erzeugen. Hierdurch wird vermieden, daß bei ungleichmäßiger Ausleuchtung der annähernd rechteckförmigen und beispielsweise nur etwa 1,5-2,0 mm2 großen Empfängerfläche störende Gleichspannungen an den Ausgangsklemmen 17 und 18 der Brückenschaltung 4 erzeugtbe that two adjacent ends of the two measuring resistors 6 and 7 generate oppositely directed thermal voltages at the output of the bridge 4 with simultaneous radiation heating. This prevents disturbing direct voltages from being generated at the output terminals 17 and 18 of the bridge circuit 4 in the event of uneven illumination of the approximately rectangular receiver area, for example only about 1.5-2.0 mm 2 in size
werden.will.
Die auf die Meßwiderstände 6 und 7 auftreffendc Strahlungsleistung des Meßobjektes bewirkt eine Er-The radiant power of the measuring object hitting the measuring resistors 6 and 7 causes a
wärmung und infolge des negativen Temperaturkocffizienten des elektrischen Widerstandes eine entsprechende Verminderung der Widerstandswerte dieser Meßwiderstände 6 und 7 gegenüber den Verglcichswiderständcn 8 und 9. Durch diesen BolomcterciTekt verstimmt sich die Brücke, und am Eingang des Übertragers 20 entsteht eine von der Bestrahlungsstärke abhängige Signalspannung t/s, die mit der vom Wcchselspannungsgenerator 15 erzeugten Spannung kohärent ist. Sie wird im Vorverstärker 22 verstärkt und nach der phascngestcuerten Gleichrichtung durch das Integrierglied 29 zu einer Signal-Gleichspannung geglättet. Die Höhe dieser Gleichspannung am Eingang des Verstärkers 26 ist proportional zur Bestrahlungsstärke der Widerslände 6 und 7. Diese Bestrahlungsstärke ist bekanntlich bei Ausnutzung des gesamten Wellcnlängcnbereichs proportional f · T4, wobei f der Emissionskoeffizient und T die Temperatur der Oberfläche des Meßobjektes sind.heating and, as a result of the negative temperature coefficient of the electrical resistance, a corresponding reduction in the resistance values of these measuring resistors 6 and 7 compared to the comparative resistors 8 and 9.This bolomcterciTect detunes the bridge, and a signal voltage t / s is generated at the input of the transmitter 20, which is dependent on the irradiance which is coherent with the voltage generated by the alternating voltage generator 15. It is amplified in the preamplifier 22 and, after the phase-controlled rectification, is smoothed by the integrator 29 to form a DC signal voltage. The level of this direct voltage at the input of the amplifier 26 is proportional to the irradiance of the surfaces 6 and 7. This irradiance is known to be proportional to f · T 4 when the entire length of the wave is used, where f is the emission coefficient and T is the temperature of the surface of the test object.
der Abgriff am Potentiometer 28 so eingestellt wird, daß der angezeigte Temperaturwert mit der bekannten ObjckUemperatur T übereinstimmt. Der Emissionskoeffizient ; kann dann direkt auf einer linearen Potentiometerskala am Potentiometer 28 abgelesen werden.the tap on the potentiometer 28 is set so that the displayed temperature value corresponds to the known object temperature T. The emission coefficient; can then be read directly on a linear potentiometer scale on potentiometer 28.
Das Potential am Schaltausgang 42 ändert sich sprunghaft bei Erreichen des am Potentiometer 39 eingestellten Temperaturwertes.The potential at switching output 42 changes abruptly when the value on potentiometer 39 is reached set temperature value.
In dem Aufbau eines den Strahlungsempfänger 4 enthaltenden Meßkopfes nach Fig. 2 ist der Stecker mit 50, die Zuleitung mit 52 und das Gehäuse mit 54 bezeichnet. Der Stecker ist in eine Flanschdose 56 eingesteckt. Die Frontplatte 58 des Gehäuses kann zweckmäßig als Montageflansch gestaltet sein. Das Gehäuse 54 enthält einen als Hohlraumstrahler ausgebildeten schwarzen Körper 60, in den die empfangene Strahlung durch eine Bohrung der Frontplatte 58 eintritt und über die Infrarotlinse 2, die vorzugs-In the construction of a measuring head containing the radiation receiver 4 according to FIG. 2, the plug is with 50, the supply line with 52 and the housing with 54. The plug is in a flange socket 56 plugged in. The front plate 58 of the housing can expediently be designed as a mounting flange. The Housing 54 contains a black body 60, designed as a cavity radiator, into which the received Radiation enters through a hole in the front plate 58 and via the infrared lens 2, the preferred
Der Verstärker 26 der Einrichtung 25 zur Berück- 20 weise aus Silizium oder Germanium bestehen kannThe amplifier 26 of the device 25 may consist of silicon or germanium
sichtigung des Emissionskoeffizienten kann vorzugsweise ein Rechenverstärker in nicht invertierender Beschallung sein, wobei seine Verstärkung gegeben ist durchConsideration of the emission coefficient can preferably be a non-inverting computing amplifier Be sound reinforcement, where its amplification is given by
Darin ist /?.,*·/· =There is /?.,*·/· =
der zwischen Masse und und durch eine Ringmutter 62 zentriert ist, sowie eine Lochblende 64 dem Strahlungsempfänger 4 zugeführt wird, der auf einer Trägerplatte 66 aus thermisch gut leitendem Material, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, angeordnet ist. Auf der Rückseite der Trägerplatte 66 sind die in der Figur nicht dargestellten Anschlußstifte der Brückenanordnung angeordnet, die mit den Steckkontakten 68 verbunden sind. Diese Vcrbindungsleiter sind ebenfalls nicht dar-which is centered between mass and and by a ring nut 62, as well as a Orifice plate 64 is fed to the radiation receiver 4, which is on a carrier plate 66 from thermally good conductive material, preferably made of copper or aluminum, is arranged. On the back of the In the support plate 66, the connecting pins of the bridge arrangement, not shown in the figure, are arranged, which are connected to the plug contacts 68. These liaison officers are also not shown.
dem invertierenden Eingang des Verstärkers 26 ab 30 gestellt. Der Strahlungsempfänger 4 ist in eine ent-the inverting input of the amplifier 26 is set from 30. The radiation receiver 4 is in a de-
gegrifiene Bruchteil des Widerstandes R.,H, so daßgripped fraction of the resistance R., H , so that
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umgekehrl proportional zu ( angehoben werden kann. Die Summe R2. und /?.,„ aus Rückkopplungswiderstand und Eingangswiderstand des Verstärkers 26 bleibt bei einer Änderung der Einstellung des Emissionskoeffizienten F konstant. Stellt man ι auf den Wert des Emissionskoeffizienten des Meßobjektes ein, wobei nach den Strahlungsgesctzenumgekehrl may be proportionally raised to (. The? sum R 2. and /., "from feedback resistance and the input resistance of the amplifier 26 remains at a change of the setting of the emission coefficient F constant. If one ι on the value of the emission coefficient a of the measured object, wherein according to the laws of radiation
ist, mit T = Objekttemperatur, T0 — Temperatur des thermostatisierten Hohlraumstrahlers im Meßkopf, dann ist die vom Verstärker 26 abgegebene Spannungis, with T = object temperature, T 0 - temperature of the thermostated cavity radiator in the measuring head, then the voltage output by the amplifier 26 is
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Die Ausgangsspannung des Verstärkers 26 ist dann nicht mehr abhängig vom Emissionskoeffizienten r des Meßobjektes, sondern bei bekanntem T0 ein eindeutiges Maß für T. Der Exponent η liegt wegen der praktisch wellenlängenunabhängigen Empfindlichkeit der Widerstände 6 und 7 aus zweiphasigem Material des Strahlungsempfängers 4 sehr nahe bei 4.The output voltage of the amplifier 26 is then no longer dependent on the emission coefficient r of the measurement object, but with known T 0 is an unambiguous measure for T. The exponent η is due to the practical wavelength-independent sensitivity of the resistors 6 and 7 of two-phase material of the radiation receiver 4 is very close to 4th
sprechende Profilbohrung im Hohlraum-Strahler 60 eingesetzt und wird durch einen Hallering 70 gehalten. Der Hohlraumstrahler 60 ist von einer Wärmeschutzwand 72 umgeben. Zwischen der Wärmeschutzwand 72 und dem Hohlraumstrahler 60 befindet sich eine Heizeinrichtung 74, die vorzugsweise aus einer Widerstandsheizung mit einer als Spule angedeuteten Wicklung bestehen kann. Diese Heizeinrichtung kann zweckmäßig noch von einem Hüllrohr 76 umgeben sein.Speaking profile bore is used in the cavity radiator 60 and is held by a Hall ring 70. The cavity radiator 60 is surrounded by a heat protection wall 72. Between the heat protection wall 72 and the cavity heater 60 is a heating device 74, which preferably consists of a Resistance heating can exist with a winding indicated as a coil. This heater can expediently still be surrounded by a cladding tube 76.
Die Brückenanordnung 4 des Strahlungsempfängers kann auf der Trägerplatte 66 elektrisch isoliert befestigt sein. Zur Befestigung sind Kunstharzkleber geeignet. Die Grundplatte 66 kann vor der Befestigung des Halbleiterkristalls vorzugsweise mit einer Isolierschicht, beispielsweise aus Siliziummonoxid SiO. bedampft sein. Aus dem Halbleiterkristall können vorzugsweise durch einen Ätzvorgang Gräber derartig herausgearbeitet sein, daß der verbleibende Teil des eutektische Einschlüsse enthaltenden Halbleiterkörpers die gesamte Brückenanordnung mit der Mißwiderständen 6 und 7 und den Vergleichswider ständen 8 und 9 sowie den in der Figur nicht nähe bezeichneten Brückenleitern bildet. Diese Brücken leiter können jeweils mit dem elektrisch leitende! Teil einer isolierten Durchführung durch die Grund platte 66 verbunden sein, auf deren gegenüberliegen den Flaehseite sich die Brückenanschlußklemmen Ώ 13 und 17,18 befinden, die mit den AnschlußkontakThe bridge arrangement 4 of the radiation receiver can be fastened on the carrier plate 66 in an electrically insulated manner. Synthetic resin adhesives are suitable for fastening. Before the semiconductor crystal is fastened, the base plate 66 can preferably be covered with an insulating layer, for example made of silicon monoxide SiO. be steamed. Graves can preferably be carved out of the semiconductor crystal by an etching process in such a way that the remaining part of the semiconductor body containing eutectic inclusions forms the entire bridge arrangement with the discrepancies 6 and 7 and the comparative resistances 8 and 9 as well as the bridge conductors not shown in the figure. These bridge conductors can each with the electrically conductive! Be part of an isolated implementation through the base plate 66 connected, on the opposite of the Flaehseite are the bridge terminals Ώ 13 and 17,18, which are connected to the connection contact
Die Eichung der Verstärkung für eine Temperatur- 60 ten 68 verbunden sind. Die Brückenwiderstände kör anzeige am Anzeigeinstrument 35 der Anordnung nen vorteilhaft jeweils frei tragend über einer Vei - - - ■ .--... . tjefung der Grundplatte angeordnet werden, die beThe calibration of the gain for a temperature 60 th 68 are connected. The bridge resistances kör display on the display instrument 35 of the arrangement NEN advantageous each cantilevered over a Vei - - - ■. - .... tjefung the base plate are arranged, the be
spielsweisc ein Sackloch oder eine eingefräste Rill sein kann.Spielsweisc can be a blind hole or a milled groove.
Der auf eine konstante Temperatur von beispiel: weise 70· C thermostaticrte Hohlraumstrahler 60 unThe cavity heater 60 un thermostatically controlled to a constant temperature of, for example, 70 ° C
nach der Erfindung kann durch Einstellung des Widerstandes 27 erfolgen, ohne daß dadurch die Linearität der F-Skala am Potentiometer-Widerstand 28 beeinträchtigt wird.according to the invention can be done by adjusting the resistor 27, without thereby the The linearity of the F-scale on the potentiometer resistor 28 is impaired.
Mit dieser Beschallung kann bei bekannter Objekttemperatur T der Emissionskoeffizient / für graue Strahler in einfacher Weise gemessen werden, indem schließt den Strahlungsempfänger 4. Die den Höh raum abschließende Linse 2 ist in die ThcrmostatisiWith this sound, if the object temperature T is known, the emission coefficient / for gray radiators can be measured in a simple manner by closing the radiation receiver 4. The lens 2 closing the height space is in the thcrmostatisi
rung mit eingeschlossen. Wärmequelle zur Therniostatisierung ist die Heizwicklung 74, Wärmesenke ist der Außenraum, an den die Wärme über das Gehäuse 54 durch Konvektion und Strahlung abgegeben wird, sowie eine in der Figur nicht dargestellte Montagefläche, im die der Flansch 58 angeschraubt werden kann. Der Wärmestrom aus dem Hohlraum-■ strahler 60 Hießt im wesentlichen über die Wärmeschutzwand 72, die vorzugsweise aus schlecht wärmeleitendem Hartgewebe bestehen kann. Damit die zur Thermostatisierung erforderliche Verlustleistung gering gehalten werden kann, ist die Wärmeschutzwand 72 am vorderen Ende nur mit dem Flansch 58 und am hinteren Ende nur mit dem Hohlraumstrahler 60 verbunden. Der Wärmestrom muß somit im wesentlichen in Längsriclitung durch das Wärmeschutzrohr 72 fließen. Es können auch noch zusätzliche, in der Figur nicht näher bezeichnete Hartgewebeteile vorgesehen sein, die zur Zentrierung des Strahlungsemp-tion included. Heat source for therniostatization is the heating coil 74, the heat sink is the outside space to which the heat is passed through the housing 54 is emitted by convection and radiation, as well as a mounting surface not shown in the figure, in which the flange 58 is screwed on can. The heat flow from the cavity radiator 60 essentially flows through the heat protection wall 72, which can preferably consist of poorly thermally conductive hard tissue. So that the Thermostatization required power loss can be kept low, is the heat barrier 72 at the front end only with the flange 58 and at the rear end only with the cavity radiator 60 connected. The heat flow must therefore essentially be in a longitudinal direction through the heat protection tube 72 flow. It is also possible to provide additional hard tissue parts not shown in greater detail in the figure be used to center the radiation sensor
fange rs und zusätzlich zur Dämmung des Wärmestromes dienen.Catch rs and also serve to insulate the heat flow.
Der im Hohlraumstrahler 60 angeordnete Strahlungsempfänger 4 wird auf die einstellbare Temperatur 7"(1 von beispielsweise 70° C thermostatisiert, indem der Hohlraumstrahler 60 auf dieser Temperatur gehalten wird. Zu diesem Zweck kann vorteilhaft eine Regelung der Heizleistung der Heizung 74 vorgesehen sein, deren Istwert von einem Temperaturfühler geliefert wird, der in einer Bohrung 77 angeordnet sein kann. In dieser seitlichen Bohrung 77 direkt am Strahlungsempfänger 4 kann vorteilhaft einHeißleitei als Temperaturfühler enthalten sein, der als Meßfühler für einen nicht dargestellten Thermostater dient.The radiation receiver 4 arranged in the cavity radiator 60 is thermostated to the adjustable temperature 7 ″ (1 of, for example, 70 ° C. by keeping the cavity radiator 60 at this temperature is supplied by a temperature sensor which can be arranged in a bore 77. This lateral bore 77 directly on the radiation receiver 4 can advantageously contain a hot conductor as a temperature sensor, which serves as a measuring sensor for a thermostat (not shown).
Im Ausführungsbeispiel ist nur eine einzige Grenzwertstufe 36 vorgesehen. Die Anordnung nach dei Erfindung kann aber auch mehrere Grenzwertstufer enthalten.In the exemplary embodiment there is only a single limit value stage 36 provided. The arrangement according to the invention can also have several limit value levels contain.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
J09681/J09681 /
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712105512 DE2105512C3 (en) | 1971-02-05 | 1971-02-05 | Arrangement for the contactless detection of the temperature radiation of an infrared heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712105512 DE2105512C3 (en) | 1971-02-05 | 1971-02-05 | Arrangement for the contactless detection of the temperature radiation of an infrared heater |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2105512A1 DE2105512A1 (en) | 1972-08-10 |
| DE2105512B2 DE2105512B2 (en) | 1973-06-07 |
| DE2105512C3 true DE2105512C3 (en) | 1974-01-03 |
Family
ID=5797929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712105512 Expired DE2105512C3 (en) | 1971-02-05 | 1971-02-05 | Arrangement for the contactless detection of the temperature radiation of an infrared heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2105512C3 (en) |
-
1971
- 1971-02-05 DE DE19712105512 patent/DE2105512C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2105512B2 (en) | 1973-06-07 |
| DE2105512A1 (en) | 1972-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |