DE2137848B2 - Strahlungsmeßgerät zur Fernanzeige einer bestimmten Oberflächentemperatur eines Meßobjektes - Google Patents

Description

2. Strahlungsmeßgerät nach Anspruch 1, da- 30 daß der Kaltleiter mit der höheren Curietemperatur durch gekennzeichnet, daß iar steuerbaren Ver- in dem Punkt angeordnet ist, in dem die Wärmeänderung der Intensität der Anfallenden Strah- strahlung durch die Vorrichtung zusammengefaßt ist lung eine Einrichtung (15) vorgesehen ist, und und daß die Brückenschaltung so bemessen ist, daß daß mit dieser Einrichtung die Intensität so ein- sie auf Null abgeglichen ist, wenn der Temperaturstellbar ist, daß der an den Kaltleitern auftre- 35 unterschied der beiden Kaltleiter untereinander tende Temperaturunterschied dem Unterschied gleich dem Unterschied der Curietemperaturen dieser der Curietemperaturen der Kaltleiter entspricht. Kaltleiter ist.

3. Anwendung eines Strahlungsmeßgerätes Vorzugsweise werden Kaltleiter, etwa auf der Banach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einem Brot- sis dotierten Bariumtitanats, mit zueinander unterröster nach Patentanmeldung P 2125 423.9 vom 40 schiedlichen Werten der Curietemperatur verwendet. 21. 5. 71, bei dem bei Erreichen einer bestimm- Die Kaltleiter unterscheiden sich vorzugsweise ledigten Temperatur und somit bei Brückenabgleich lieh in ihrem jeweiligen Wert der Curietemperatur,
der Röstvorgang automatisch beendet wird. Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Verwen-

45 dung von zwei Kaltleitern eine Verfälschung des

Wertes durch eine Veränderung der Umgebungstemperatur des Kaltleiters vermieden wird.

Weitere Erläuterungen zur Erfindung gehen aus

Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahlungsmeß- der Beschreibung zu den Figuren bevorzugter Ausgerät zur Fernanzeige einer Oberflächentemperatur 50 führungsbeispiele der Erfindung und ihrer Weiterbildurch Messung der von ihr ausgehenden Wärme- düngen hervor.

strahlung mit einer Vorrichtung durch die die War- F i g. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Strahlungs-

mestrahlung wenigstens nahezu in einem Punkt zu- meßgerät zur Fernanzeige einer bestimmten Oberfläsammengefaßt wird, mit zwei für die Wärmestrah- chentemperatur, bei dem der eine Kaltleiter im lung empfindlichen Elementen und mit einer elektro- 55 Brennpunkt eines Hohlspiegels angeordnet ist, wähnischen Brückenschaltung zur Auswertung der von rend sich der andere Kaltleiter außerhalb des Brennden Elementen abgegebenen elektrischen Signale, punktes befindet.

wobei eines der Elemente in dem Punkt angeordnet Fig.2 zeigt eine Ausführungsform eines erfin-

ist, in dem die Wärmestrahlung durch die Vorrich- dungsgemäßen Strahlungsmeßgerätes, bei dem ein rung zusammengefußt ist und wobei das andere EIe- 60 Mittel zur einstellbaren Veränderung der Intensität ment außerhalb dies λ Punktes angeordnet ist. der Wärmestrahlung vorgesehen ist.

Strahlungsmeßgeräte dieser Art sind bekannt. Zur F i g. 3 zeigt die Schaltung der Elektronik eines er-

Temperaturfernmessung wird dabei vorzugsweise ein findungsgemäßen Strahlungsmeßgerätes.
Kaltleiter verwendet, der sich im Brennpunkt eines In der F i g. 1 ist die Vorrichtung, durch die die

Hohlspiegels befindet. Die von der Oberfläche des 65 Wärmestrahlung in einem Punkt zusammengefaßt Meßobjektes ausgehende und auf dem Kaltleiter auf- wird mit 3 bezeichnet. Vorzugsweise handelt es sich treffende Wärmestrahlung bewirkt eine Veränderung bei dieser Vorrichtung um einen Hohlspiegel von der des elektrischen Widerstandes des Kaltleiters. Diese Form eines Paraboloids. In dem Brennpunkt dieses

Hohlspiegels ist der für die Wärmestrahlung emp- Das in der F i g, 1 dargestellte erfindungsgemäße findliche Kaltleiter 2 angeordnet. Der Kaltleiter 1 ist Strahlungsmeßgerät kann zur Fernanzeige einer beaußerhalb des Brennpunktes an einem Ort angeord- stimmten Oberflächentemperatur eines Meßobjektes net, an dem er, abgesehen von der zu messenden verwendet werden. Insbesondere wird es dort An-Strahlung, den gleichen thermischen Einflüssen, wie 5 Wendung finden, wo nur die Anzeige einer bestimmder Kaltleiter 2 an dem Brennpunkt unterliegt. Der ten erreichten Temperatur gewünscht wird.
Abstand des Kaltleiters 1 von der Wandung des Mit der in der F i g. 2 dargestellten Ausführungs-Hoblspiegels ist vorzugsweise ebenso groß wie der form eines erfindungsgemäßen Strahlungsmeßgerätes Abstand des Kaltleiters 2 von der Wandung des lassen sich verschiedene Oberflächentemperaturen Hohlspiegels. Als Mittel zur Führung der Wärme- io anzeigen. Einzelheiten der F i g. 2, die bereits in der strahlung dient vorzugsweise ein mit dem Hohlspie- Fig. 1 beschrieben sind, tragen die entsprechenden gel verbundenes Metallrohr 5. Mit Hilfe der Verbin- Bezugszeichen. Es ist eine Vorrichtung 15 vorgesedungsleitungen 12 und 13 sind die beiden Kaltletter hen, mit deren Hilfe ein Teil der in das Mittef zur mit der elektronischen Schaltung 8 verbunden. Die Führung der Wärmestrahlung eingestrahlten Wärmevon dem Meßobjekt ausgehende und in das Metall- 15 strahlung ausgeblendet werden kann. Durch dieses rohr 5 einfallende Wärmestrahlung trägt das Bezugs- Mittel läßt sich die für den Brückenabgleich notwenzeichen 10. , dige Intensität, die von der Oberflächentemperatur Das Metallrohr 5 hat insbesondere die Aufgabe, des Meßobjektes abhängt, verändern. Bei dem Mittel eine seitliche Einstrahlung von Wärmestrahlung zu 15 handelt es sich vorzugsweise um eine Blende, verhindern. ao Wird durch diese Blerüai ein Teil der von der Ober-Ais für die Wärmestrahlung empfindliche FIe- fläche des Meßobjektes ausgehenden Wärmestrahmente werden vorzugsweise Kaltleiter mit unter- lung ausgeblendet, so muß die Temperatur des Meßschiedlichen Curietemperaturen verwendet, wobei Objektes höher sein, um einen Brückenabgleich herder Kaltleiter mit der höheren Curietemperatur in beizuführen. Verschiedene Temperaturen lassen sich dem Brennpunkt, der Kaltleiter mit niedrigerer Cu- as mit dem Strahlungsmeßgerät der F i g. 2 dann mesrietemperatur außerhalb des Brennpunktes des Hohl- sen, wenn für jede bestimmte Temperatur ein bespiegeis 3 angeordnet ist. stimmter Teil der Wärmestrahlung durch die Blende Die Elektronik 8 enthält eine symmetrische Brük- 15 ausgeblendet wird. Die. Öffnung der Blende 15 ist kenschaltung. Je ein Element 1 bzw. 2 ist in je einem also ein Maß für die zu messende Temperatur. Vor-Brückenzweig eingeschaltet. 30 zugsweise wird das Mittel, mit dessen Hilfe sich der Bei einer vom Meßobjekt über das Mittel zur Füh- öffnungswinkel der Blende einstellen läßt, auf Temrung der Wärmestrahlung einfallenden Strahlung peraturwerte geeicht.

wird der für die Wärmestrahlung empfindliche Kalt- In der F i g. 3 ist die elektronische Schaltung für leiter 2, der sich im Brennpunkt des Hohlspiegels be- ein erfindungsgemäßes Strahlungsmeßgerät dargefindet, erwärmt. Der außerhalb des Brennpunktes be- 35 stellt. Einzelheiten der Fig. 3, die bereits in den anfindliche Kaltleiter 1 wird praktisch nicht erwärmt. deren Figuren beschrieben sind, tragen die entspre-SeLn Widerstand bleibt im wesentlichen konstant. chenden Bezugszeichen. Die elekl ronische Schaltung Der Widerstand des Kaltleiters 2 verändert seinen besteht im wesentlichen aus einer symmetrischen Wert durch die zunehmende Wärmeeinstrahlung. Die Brücke. In je einem Zweig dieser Brücke ist je eines Widerstände beider Kaltleiter besitzen gleich große 40 der Elemente 1 bzw. 2 angeordnet. Zwischen den Werte, wenn die Temperaturditferenz zwischen dem Punkten 19 und 20 der Brücke liegt eine konstante Kaltleiter, der sich im Brennpunkt des Hohlspiegels elektrische Spannung. Sind die Widerstände 17 und befindet und dem Kaltleiter, der außerhalb des 18 gleich groß, so ist die Brücke dann auf Null abge-Prennpunktes angeordnet ist, dem Unterschied der glichen, wenn auch die Kaltleiter 1 und 2 gleich große Curietemperatur entspricht. In diesem Fall ist die 45 Widerstände haben. Dies ist dann der Fall, wenn sich symmetrische Brücke abgeglichen. Bei Nullabgleich die Temperaturen der beiden Kaltleiter genau um der Brücke wird also eine bestimmte vorgegebene den Unterschied ihrer Curietemperaturen unterschei-Oberflächenteoiperatur des Objektes angezeigt. den. In diesem Fall liegt an den Abgriffen 6 und 7 Um eine Verfälschung des Meßergebnisses, insbe- der Brücke keine Spannung an. Es ist jedoch sehr sondere durch die Änderung der Umgebungstempe- 50 schwierig Kaltleiter herzustellen, deren Widerstände ratur des Strahlungsmeßgerätes zu verhindern, wer- genau gleich groß sind, wenn sich die Temperaturen den zwei Kaltleiter verwendet, deren elektrische der Kaltleiter um den Unterschied ihrer Curietempe-Widerstände oberhalb ihrer Curietemperatur eine raturen unterscheiden. Bei etwaigen Abweichungen gleiche Temperaturabhängigkeit zeigen. Die Kaltlei- kann dies jedoch durch geeignete Dimensionierung ter sind in der elektronischen Brückenschaltung so 55 der Widerstände 17 und 18 ausgeglichen werden,
angeordnet, daß sich äußere Temperatureinflüsse En bevorzugtes Anwendungsbeispie! einer Auskompensieren. So bewirkt beispielsweise das Eintre- führungsform eines erfindungsgemäßen Strahlungsten von kalter Zugluft in das Metallrohr 5 eine na- meßgerätes ist die Messung der Temperatur der Brothezu gleichmäßige Abkühlung beider Kaltleiter, was oberfläche in einem Brotröster nach Patentanmeleine Änderung der an den Kaltleitern abfallenden 60 dung P 2125423.9 vom 21. Mai 1971. Bei einer beelektrischen Spannung zur Folge hat. Da die Kennli- stimmten Temperatur der Brotoberfläche ist die nien der Kaltleiter oberhalb der Curietemperaturen Brücke abgeglichen, die elektrische Spannung an den eine nahezu gleiche Abhängigkeit des elektrischen Abgriffen 6 und 7 der Brücke verschwindet und der Widerstandes von der Temperatur zeigen, ist die Brotauswurf wird mittels einer geeigneten Vorrichdurch die Abkühlung bedingte Änderung des elektri- 65 tung veranlaßt. Mit Hilfe der variablen Blende 15 sehen Spannungsabfalls an den beiden Kaltleitern kann die gewünschte maximale Temperatur der Brotgleich groß υαά wird kompensiert. oberfläche eingestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Änderung des elektrischen Widerstandes des Kaltlei-Patentansprüche: ters ist abhängig von der Oberflächentemperatur des Meßobjektes. Durch die Anordnung des Kaltleiters

1. Strahlungsimeßgerät zur Fernanzeige einer in einem Zweig einer Meßbrücke läßt sich beispiels-Oberflächentemperatur durch Messung der von 5 weise durch Nullabgleich der Meßbrücke eine beihr ausgehenden Wärmestrahlung mit einer Vor- stimmte Oberflächentemperatur eines Meßobjektes richtung durch die die Wärmestrahlung wenig- anzeigen.

stens nahezu im einem Punkt zusammengefaßt Ein wie oben angegeben aufgebautes S'rahlungswird, mit zwei für die Wärmestrahlung empfindli- meßgerät zur Fernanzeige einer bestimmten Oberflächen Elementen und mit einer elektronischen io chentemperatur eines Meßobjektes hat jedoch Nach-Brückenschaltung zur Auswertung der von den teile. Aus einer etwaigen Veränderung der Umge-Elementen abgegebenen elektrischen Signale, wo- bungstemperatur des Kaltleiters resultiert eine Verbei eines der Elemente in dem Punkt angeordnet fälschung des Meßwertes, die sich um so störender ist, in dem die Wärmestrahlung durch die Vor- auswirkt, je niedriger die zu messende Temperatur richtung zusammengefaßt ist und wobei das an- 15 des Meßobjektes ist.

dere Element außerhalb dieses Punktes angeord- Es ist mithin eine Aufgabe der Erfindung, ein net ist, dadurch gekennzeichnet, daß Strahlungsmeßgerät zur Fernanzeige einer bestimmdie Elemente Kaltleiter (1,2) sind, daß die Kalt- ten Oberflächentemperatur anzugeben, bei dem eine leiter unterschiedliche Curietemperaturen besit- Verfälschung des Meßwertes durch eine Änderung zen, daß die Kennlinien der Kaltleiter gleiche ao der Umgebungstemperatur des Kaltleiters nicht aufSteilheit aufweisen, daß der Kaltleiter (2) mit der tritt

höheren Curietemperatur in dem Punkt angeord- Diese Aufgabe wird durch ein Strahlungsmeßgerät

net ist, in dem die Wärmestrahlung durch die zur Fernanzeige einer bestimmten Oberflächentem-

Vorrichtung (3) zusammengefaßt ist und daß die peratur durch Messung der von ihr ausgehenden

Brückenschaltung (8) so bemessen ist, daß sie auf as Wärmestrahlung eingangs genannter Art gelöst, das

Null abgeglichen ist, wenn der Temperaturunter- erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die

schied der beiden Kaltleiter untereinander gleich Elemente Kaltleiter sind, daß die Kaltleiter unter-

dem Unterschied der Curietemperaluren dieser schiedliche Curietemperaturen besitzen, daß die

Kaltleiter ist. Kennlinien der Kaltleiter gleiche Steilheit aufweisen,