DE2813967A1

DE2813967A1 - Photoelectric pyrometer for oscillating hot wire - using one direct light pulse train and one from optical feedback

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Publication number: DE2813967A1
Application number: DE19782813967
Authority: DE
Inventors: Anatolij S Besvuljak; Ilja M Gelfand; Viktor F Karjagin; Gennadij P Kulatschenkov; Sergej B Puschkin; Petr F Tkatschuk; Efim M Tortschinskij; Rudolf K Vedernikov
Original assignee: VNII METIZNOJ PROMY VNIIMETIZ
Current assignee: VNII METIZNOJ PROMY VNIIMETIZ
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1979-10-04
Also published as: DE2813967C2

Abstract

A photoelectric pyrometer for the temp. measurement of workpieces of small transverse dimensions which can oscillate relative to the optical axis, e.g. rolled, drawn or annealed wires, is fitted with a photoelectric converter in the focusing plane for a condenser which is focused to the opening of the fixed diaphragm of the objective and produces two sequences of trapezoidal output pulses of variable duration and mark space ratio. After conversion to rectangular pulses, these are passed to a store and comparator. This produces readings of better accuracy and is independent of alterations in the transverse dimensions of the wire and in the distance from it.

Description

PHOTOELEKTRISCHES PYROMETER ZUR TEMPERATURMESSUNG VON PHOTOELECTRIC PYROMETER FOR TEMPERATURE MEASUREMENT OF

KÖRPERN MIT GERINGEN QUERMABEN, DIE GEGENÜBER SEINER OPTISCHEN ACHSE SCHWINGEN Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf photoelektrische Pyrometer, insbesondere auf photoelektrische Pyrometer zur Temperaturmessung beweglicher Körper von geringen Querder Pyrometer maßen, die gegenüber der optischen Achse/schwingen. BODIES WITH SMALL TRANSVERSAL DIMENSIONS OPPOSITE ITS OPTICAL AXIS SWINGING The present invention relates to photoelectric pyrometers, in particular on photoelectric pyrometers for measuring the temperature of moving bodies of small transverse pyrometers that oscillate with respect to the optical axis /.

Die Erfindung läßt sich erfolgreich verwenden: zum Messen und Registrieren der Temperatur sowie als schnellwirkender Temperaturgeber in Systemen mit automatischer Regelung, z.B. bei erstellung von sorbitisiertem Walzdraht, beim Ausglühen und Patentieren im Durchlaufverfahren vom Kohlenstoffstahldraht, beim Warmziehen von Draht aus schwerverformbaren Stahlsorten, z.B. chromreichen Stählen,in Widerstands- und Hochfrequenzerhitzungsanlagen z.B. zur Temperaturüberwachung und- regelung in Anlagen zum Warmschmieden von Muttern und Bolzen. The invention can be used successfully: for measuring and recording the temperature and as a fast-acting temperature sensor in systems with automatic Regulation, e.g. for the production of sorbitized wire rod, for annealing and patenting in the continuous process of carbon steel wire, in the hot drawing of wire from difficult to deform Steel types, e.g. steels rich in chrome, in resistance and high-frequency heating systems e.g. for temperature monitoring and control in systems for hot forging nuts and bolts.

Die lLrfindung kann man ferner als Abtastpyrometer zur Aufnahme des Temperaturfeldes großer Oberflächen verwenden. The invention can also be used as a scanning pyrometer to record the Use the temperature field of large surfaces.

Bekannt sind photoelektrische Pyrometer zur Temperaturmessung sowohl starrer als auch beweglicher langgestreckter Körper von geringen Quermaßen (s.z.B. A.I. Gordow "Grundlagen der Pyrometrie" "Metallurgieverlag" Moskau, 1964, S.S. 352--353). Photoelectric pyrometers for temperature measurement are known both rigid as well as flexible elongated body of small transverse dimensions (see e.g. A.I. Gordow "Fundamentals of Pyrometry" "Metallurgieverlag" Moscow, 1964, S.S. 352-353).

In diesen Pyrometern gelangt auf die lichtempfindliche Oberfläche eines lichtelektrischen Umformers, der in der Ebene der Scharfabbildung des Objektivs angeordnet ist, eine (im DirektversÜärku;sverfahren) bzw. zwei (im Vergleichsverfahren mit optischer Rückkopplung) Reihenfolgen von Lichtimpulsen, die beim Durchgang des Strahlstroms vom erwärmten Körper durch das Objektiv mit einer Feldblende, eine Verschlußblende und einen Kondensor mit einer Blende (im Direktverstärkunzssowie verfahren) / die (im Vergleichsverfahren) beim Durchgang der gleichen Verschlußblende durch den Lichtstrom aus einer Strahlun;squelle der optischen Rückkopplung entstehen. In these pyrometers reaches the light-sensitive surface a photoelectric converter, which is in the plane of the sharp image of the lens is arranged, one (in the DirektversÜärku; s procedure) or two (in the comparison procedure with optical feedback) sequences of light pulses that are generated when the Beam current from the heated body through the lens with a field stop, a Shutter and a condenser with a diaphragm (in direct amplification as well as procedure) / the (in the comparative procedure) when passing through the same shutter caused by the luminous flux from a radiation source of the optical feedback.

Die eihenfolgen der elektrischen Impulse, erzeugt durch den lichtelektrischen Umformer, die die Form einer verzerrten Sinus linie haben, gelangen in einen Verstärker, der entweder im Direktverstärkungsverfahren oder im Vergleichsverfahren mit optischer Rückkopplung arbeitet. In diesen Pyrometern zur Temperaturmessung schwingender Körper von geringen Quermaßen müssen die geometrischen Abmessungen der lichtempfindlichen Schicht des lichtelektrischen Umformers einigemal kleiner sein, als die Abbildungsgröße des zu messenden Körpers, weshalb die Notwendigkeit entsteht, lichtelektrische Umformer mit geringem Flächeninhalt der licht empfindlichen Oberfläche und langbrennweitige Teleobjektive (Fernbildlinsen) zu verwenden. The order of the electrical impulses generated by the photoelectric Converters, which have the shape of a distorted sine line, are fed into an amplifier, either in the direct amplification process or in the comparison process with optical Feedback works. In these pyrometers for temperature measurement vibrating bodies the geometrical dimensions of the light-sensitive layer of the photoelectric converter can be several times smaller than the image size of the body to be measured, which is why there is a need for photoelectric converters with a small area of the light-sensitive surface and long focal length To use telephoto lenses.

Bekannt ist ferner ein photoelektrisches Pyrometer zur 2emperaturmessung von Körpern mit geringen Quermaßen, die gegenüber seiner optischen Achse schwingen, in dem auf die lichtempfindliche Oberflache des lichtelektrischen Umformers zwei Reihcnfolgen von Lichtimpulsen gelangen - eine, gebildet beim DUIChGanE des Strahlstroms vom erwärmten Körper durch ein Objektiv mit einer starren Feldblende, eine Verschlußblendo und einen Kondensor mit einer Aperturblende, und die andere, gebildet beim Durchgang der gleichen Spaltblende durch den aus Lichtstrom /einer Strahlungsquelle der optischen Rückopplung, welche sich in zwei Reihenfolgen elektrischer Ausgangsimpulse verwandeln, die in einen Verstärker gelangen, der mit einer Speicher- und Vergleichseinrichtung elektrisch verbunden ist, die ihrerseits mit der Strahlungsquelle der optischen Rückkopplung und einem sekundären Registriergerät elektrisch verbunden ist (s. z.B. SU - Urheberschein Nr. 185513). A photoelectric pyrometer for measuring temperature is also known of bodies with small transverse dimensions that oscillate in relation to its optical axis, in which on the photosensitive surface of the photoelectric converter two Sequences of light pulses arrive - one formed by the DUIChGanE of the beam current of the heated body through a lens with a rigid field diaphragm, a shutter blendo and a condenser with an aperture stop, and the other formed on the passage the same slit diaphragm through the light flux / radiation source of the optical Feedback, which transforms into two sequences of electrical output pulses, which get into an amplifier with a storage and comparison device is electrically connected, in turn with the radiation source of the optical Feedback and a secondary recorder is electrically connected (see e.g. SU - copyright certificate No. 185513).

In diesem Pyrometer geht der Lichtstrom vom erwärmten Körper durch das Objektiv mit einer starren Blende und wird in der ebene Qer Scharfabbildung des Objektivs fokussiert, die tangential zur Zylinderfläche einer rotierenaen Trommel mit eine schmalen Spalt verläuft, der als Blende dient und parallel zur Drehachse sowie zur Achse des zu messenden langurestreckten Körpers verläuft. Innerhalb der Trommel sind längs ihres Halbmessers angeordnet - ein Lichtfilter, ein Kondensor mit Aperturblende und ein Rechteckprisma, das so orientiert ist, daß die Abbildung des Spaltes beleuchtet ist, wenn der Spalt die Abbildung des erwärmten Körpers in der Ebene der Scharfabbildung des Objektivs schneidet, und auf die lichtempfindliche Oberfläche des lichtelektrischen Umformers übertragen wird, der axial zur Trommel außerhalb derselben angeordnet ist. Somit überträgt der Kondensor in einem bestiiLmten Maßstab die Abbildung des laufenden Spaltes auf die lichtempfindliche Oberfläche des lichtelektrischen Umformers, und diese Abbildung läuft ebenfalls ufer diese lichtempfindlichen Oberfläche. The luminous flux from the heated body passes through this pyrometer the lens with a rigid aperture and will in the Qer plain Focused sharp image of the lens that is tangential to the cylindrical surface of a Rotierenaen drum with a narrow gap that serves as a diaphragm and runs parallel to the axis of rotation and to the axis of the elongated body to be measured. Inside the drum are arranged along its radius - a light filter, a condenser with aperture stop and a rectangular prism which is oriented so that the image of the gap is illuminated when the gap is the image of the heated Body cuts in the plane of sharp focus of the lens, and on the photosensitive Surface of the photoelectric converter is transmitted, which is axially to the drum is arranged outside the same. Thus, the condenser transmits in a certain Scale the image of the running gap on the light-sensitive surface of the photoelectric converter, and this figure also runs alongside it photosensitive surface.

Der lichtelektrische Umformer verwandelt diese Lichtimpulse in die erste Reihenfolge der elektrischen AusÓ=angsispulse, deren Dauer durch den Vergrößerungsfaktor des optischen Systems Cbjektiv-Kondensor und das Quermaß des erwärmten Körpers bestir.mt wird. The photoelectric converter converts these light pulses into the First sequence of electrical output pulses, the duration of which is determined by the magnification factor of the optical system Cbjectiv-Condenser and the transverse dimension of the heated body determined will.

Bei der weiteren Drehung der Trommel (um 1800) schneidet der spalt die durch das zweite Objektiv in dessen Scharfabbildungsebene, die tangential zur Zylinderfläche der Trommel verläuft, fokussierte Abbildung der Strahlungsquelle der optischen Rückkopplung, die mit dem Meßdraht der Vergleichsschaltung in Reihe geschaltet ist. Da sich der Kondensor und das Prisma gemeinsam mit der Trommel gedreht haben, wird die Abbildung des leuchtenden Laufspaltes, dessen Helligkeit durch die Helligkeit der Strahlungsquelle der optischen Rückkopplung bestimmt wird, ebenfalls auf die lichtempfindliche Oberfläche des lichtelektrischen Umformers übertragen, der die zweite Reihenfolge der elektrischen Ausgangsimpulse erzeugt, die zeitlich zwischen den Impulsen der ersten Reihenfolge verläuft. As the drum continues to rotate (around 1800), the gap cuts that through the second lens in its focal plane, the tangential to Cylinder surface of the drum runs, focused image of the radiation source the optical feedback, which is in series with the measuring wire of the comparison circuit is switched. As the condenser and prism rotated together with the drum have, the image of the luminescent running gap, the brightness of which is determined by the Brightness of the radiation source of the optical feedback is also determined transferred to the light-sensitive surface of the photoelectric converter, which generates the second sequence of electrical output pulses, the temporal runs between the pulses of the first order.

Beide Reihenfolgen der elektrischen Ausgangsimpulse, die durch den lichtelektrischen Umformer erzeugt werden, gelangen an: einen Verstärker mit einem Eingang für die Rückkopplung, einen Umformer, der im wesentlichen eine Analog-Speicher- und Vergleichseinrichtung darstellt und eine Spannung erzeugt, pLoportional der Amplitudendifferenz beider genannten Reihenfolgen, Diese Spannung gelang in einen Spannungs- und Leistungsverstärker mit zwei Ausgängen - einem für die Zufuhr der Rüc1sko?plungssparmung an den ersten Verstärker und dem zweiten zum Anschluß des Antriebsmotors für den Meßdraht, der mit der Widerstand Rückkopplungsröhre und einem kalibrierten / in Reihe geschaltet ist. Der Verstärker führt die Spannung an den Antriebsmotor des edrahts so lange zu, bis die Amplituden der Impulse beider Reihenfolgen, die durch den lichtelektrischen Umformer erzeugt werden gleich geworden sind. Both sequences of electrical output pulses generated by the photoelectric transducers are generated, arrive at: an amplifier with a Input for the feedback, a converter that is essentially an analog memory and comparing means and generates a voltage, pLoportional der Difference in amplitude of the two mentioned sequences, this tension succeeded in one Voltage and power amplifier with two outputs - one for supplying the Feedback to the first amplifier and the second to connect the Drive motor for the measuring wire, the resistor with the feedback tube and a calibrated / connected in series. The amplifier feeds the voltage to the Drive motor of the wire until the amplitudes of the pulses in both sequences, which are generated by the photoelectric converter have become the same.

Der Speisestrom der Strahlungsquelle der optischen Rückin - Beziehung kopplung steht zu der Temperatur eindeutiger / - , und Widerstand der Spannungsabfall am kalibrierten / wird durch das sekundare Registriergerät - einen Elektronenpotentiometer -gemessell, dessen Skala in Celsiuseraden geeicht ist.The feed current of the radiation source of the optical back relationship The coupling is more clearly related to the temperature / -, and resistance to the voltage drop on the calibrated / is through the secondary recorder - an electron potentiometer -Messell, the scale of which is calibrated in Celsius.

Wie bereits hervorgehoben wurde, wird die Abbildung des leuchtenen Spaltes während der Verstellung des erwärmten Körpers gegenüber der optischen Achse des Pyrometers ebenfalls an der lichtetrpfindlichen Oberfläche des lichtelektrischen Umformers verstellt, wodurch Meßfehler infolge von ungleichmäßigen en Empfindlichkeit seiner lichtempfindlichen Oberfläche und deren uneinheitlicher / zeitlicher Alterung verursacht werden. As already pointed out, the figure will shine Gap during the adjustment of the heated body relative to the optical axis of the pyrometer also on the light sensitive surface of the photoelectric Transformer adjusted, whereby measurement errors as a result of uneven sensitivity its light-sensitive surface and its inconsistent / temporal aging caused.

Bei der Temperaturmessung erwärmter Körpor von verschiedenen Quermaßen weisen die elektrischen Ausgangsimpulse der beim Abtasten des Lichtstroms vom erwärmten Körper erhaltenen Reihenfol£e eine Dauer auf, die proportional dem Quermaß des erwärmten Körpers ist, während die elektrischen AusgaRgsimpulse der beim Abtasten des Lichtstroms von der Strahlungsquelle der optischen Sißckkopplung erhaltenen Reihenfolge eine konstante Dauer haben. Body of different transverse dimensions heated during temperature measurement exhibit the electrical output pulses of the heated when the luminous flux is scanned Body obtained order a duration proportional to the transverse dimension of the heated Body is while the electrical output impulses when scanning the luminous flux an order obtained from the radiation source of the optical feedback have constant duration.

Das verursacht weitere Meßfehler je nach dem Quermaß des erwärmten Körpers und dem Abstand von diesem, da: - die Analog-Speicher- und Vergleichseinrichtung bei jeder Konstruktionsausführung einen Speicherkondensator enthElt,bei dem seiner Belegung das Potentials zeitlich exponential ansteigt und einen ihm Amplitudenwert für den / <im Unendlichen> zugeführten Impuls, erreicht. Das erfolgt praktisch, mit einer für die Praxis annehabarer Genauigkeit, nach mindestens 4 bis 5 Zeitkonstanten des Ladestromkreises (unter Berücksichtigung des Innenwiderstands der Stromquelle); - die elektrischen Ausgangsimpulse sind trapezförmig gestaltet. Wenn man berücksichtigt, daß der Flächeninhalt unter der Kennlinie des Impulses proportional seiner Energie ist, so wird der relative Wert der Energie der Vorder- und Hinterfront zur Gesamt energie der Impulse von verschiedener Dauer bei gleichen Amplituden verschieden sein. Folglich werden auch die Aufladun~spegel des Kondensators der Analogeinrichtung ebenfalls verschieden sein. This causes further measurement errors depending on the transverse dimension of the heated one Body and the distance from it, as: - the analog storage and comparison device Contains a storage capacitor in every design version Occupancy the potential increases exponentially over time and one him Amplitude value for the / <in infinity> applied pulse, reached. That takes place practically, with an accuracy that is acceptable in practice, after at least 4 to 5 time constants of the charging circuit (taking into account the internal resistance the power source); - the electrical output pulses are trapezoidal in shape. If one takes into account that the area is below the characteristic curve of the impulse is proportional to its energy, the relative value of the energy of the front and back front to the total energy of the impulses of different duration with the same Amplitudes may be different. As a result, the charging level of the capacitor is also increased the analog device may also be different.

Außerdem ist die Verwendung einer drehbaren Trommel mit einer. Spalt mit technischen Herstellungs- und Auswuchtujsschwierigkeiten verbunden, wobei die elektrische Stromregelschaltuhr, der Strahlungsquelle unter Einsatz des Systems Elektromotora.eEdraht eine hohe Zeitkonstante aufweist, wodurch der Verwendungsbereich dieses Pyrometers wesentlich eingeschränkt wird. In addition, the use of a rotatable drum with a. gap associated with technical manufacturing and balancing difficulties, whereby the electrical current control timer, the radiation source using the system Elektromotora.eEdraht has a high time constant, which makes the area of application this pyrometer is significantly restricted.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein photoelektrisches Pyrometer zur Temperaturmessung von Körpern mit geringen Quezmaßen, die gegenüber seiner optischen Achse schwingen, zu schaffen, dessen optisch-mechanisches und elektronisshes system so ausgeführt ist , daß sich die Möglichkeit ergiebt, die Genauigkeit der Temperaturmessung der Körper von geringen Quermaßen, die gegenüber der optischen Achse des Pyroesters schwingen, zu erhöhen, und die Meßanzeigen von einer Änderung der Quermaße des erwärmten Körpers und des Abstands von ihm unabhangig zu machen. The present invention is based on the object of a photoelectric Pyrometer for measuring the temperature of bodies with small dimensions compared to swinging its optical axis, creating its opto-mechanical and electronisshes system is designed in such a way that the possibility yields that Accuracy of temperature measurement of the body of small transverse dimensions compared to that the optical axis of the pyroester oscillate, increase, and the gauges of a change in the transverse dimensions of the heated body and the distance from it independently close.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem photoelektischen Pyrometer zur Temperaturmessung von Körpern mit kleinen quervaBen, die gegenüber seiner optischen Achse schwingen, in dem auf cie lichtempfindliche Oberfläche eines lichtelektrischen Umformers zwei Reihenfolgen von Licht impulsen gelangen --eine, gebildet beim Durchgang des Strahlstroms vom erwärmten durch körper durch ein Objektiv mit einer starren Feldblende./eine durch Spaltblende und/einen Kondensor mit einer Aperturblende, und die andere, gebildet beim Durchgang der gleichen Spaltblende durch den Licht strom von der Strahlungsquelle der optischen Rückkopplung, - die sich in zwei Reihenfolgen elektrischer Ausgangsimpulse verwandeln, welche in einen Verstärker gelangen, der mit einer Speicher- und Vergleichseinrichtung elektrisch verbunden ist, die ihrerseits mit der Strahlungsquelle der optischen ,tiuckkopplung und mit einem sekundären Registriergerät elektrisch verbunden ist, erfindungsgemäß der lichtelektrische Umformer in der Ebene der Scharfabbildung des Konist densors angeordnet/, der auf die (5ffnung der starren Feldblende visiert ist, und zwei Reihenfolgen elektrischer trapezförmiger Ausgangsimpulse von veränderlichen Dauer und Imerzeugt pulsverhältnis., wobei eine Einrichtung zum Verwandeln der verstärksten elektrischen trapezförmigen Ausgangsimpulse in rechteckige vorgesehen ist, die nach ihrer Dauer genormt sind und Amplituden gleich den Amplituden der verstärkten elektrischen Ausgangsimpulse in ihren Mitten haben, deren Eingang mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden ist, und deren Ausgänge an die Eingänge der Speicher- und Vergleichseinrichtung angeschlossen sind. This object is achieved in that in a photoelectric Pyrometer for measuring the temperature of bodies with small transverse veins opposite its optical axis oscillate in which on cie light-sensitive surface of a photoelectric converter two sequences of light pulses arrive - one, formed when the jet stream from the heated body passes through an objective with a rigid field diaphragm / one through a slit diaphragm and / a condenser with a Aperture diaphragm, and the other, formed when passing the same slit diaphragm by the light flux from the radiation source of the optical feedback, - the transform into two sequences of electrical output impulses, which into one Amplifier get that with a storage and comparison device electrically is connected, which in turn with the radiation source of the optical, tiuckkopplung and is electrically connected to a secondary recorder, according to the invention the photoelectric converter in the plane of the sharp image of the cone densors arranged /, which is aimed at the (5 opening of the rigid field diaphragm, and two sequences electrical trapezoidal output pulses of variable duration and duration pulse ratio., wherein means for converting the amplified electrical trapezoidal Output pulses are provided in rectangular form, which are standardized according to their duration and amplitudes equal to the amplitudes of the amplified electrical output pulses have in their midst, the input of which is connected to the output of the amplifier, and their outputs are connected to the inputs of the storage and comparison device are.

Eine derartige konstruktive Ausführung des erfindungsgemaßen photoelektrischen Pyrometers ermöglicht Temperaturmessungen von Drähten mit einem Durchmesser bis 1,0 mm (und darunter) zu -. bis bei einer Schwingungsweite in der Querrichtung bis1O/ 15 Drahtdurchmessern. Such a constructive embodiment of the photoelectric according to the invention Pyrometer enables temperature measurements of wires with a diameter of up to 1.0mm (and below) to -. up to at an oscillation amplitude in the transverse direction up to1O / 15 wire diameters.

Im folgenden wird die Erlindung an Hand eines konkreten Ausführuntsbeispiels sowie der Zeichnungen näher erläutert, welche entsprechend darstellen: ein eines Fig. 1 -/Gesamtschema - / erfindungsgemäßen photoelektrischen Byrometers; eine Fig. 2 -lAnsicht der Blende von der Objektivseite; ein Fig. 3 -/Bunktionsbild der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Verwandeln der verstärkten elektrischen trapezförmigen Ausgangsimpulse in rechteckige, die nach ihrer Dauer genormt sind und Amplituden gleich den Amplituden der verstärkten elektrischen Ausgangsimpulse in ihren Mitten haben; Fig. 4a, b, c, d , e - Zeitdiagramme der Impulse der Hauptblocke des erfindungsgemäßen photoelektrischen Pyrometers. In the following, the explanation is based on a concrete exemplary embodiment and the drawings explained in more detail, which represent accordingly: a one 1 - / overall diagram - / photoelectric byyrometer according to the invention; a fig. 2 -lview of the diaphragm from the lens side; a Fig. 3 - / functional diagram of the invention Means for transforming the amplified electrical trapezoidal output pulses into rectangular ones, which are standardized according to their duration and amplitudes equal to the amplitudes which have amplified electrical output pulses in their centers; Fig. 4a, b, c, d, e - timing diagrams of the pulses of the main blocks of the photoelectric according to the invention Pyrometers.

Das erfindungsgemäße photoelektrische Pyrometer zur TemperaturmessunU von Körpern mit geringen Quermaßen, die gegenüber seiner optischen Achse schwingen, enthält ein optomechanisches System 1 (Fig. 1) und ein elektronisches System 2. Das optonechanische System 1 ist in einem wassergekühlten Gehäuse 3 angeordnet und enthält hintereinander angeordnete: ein Objektiv 4, das in einem beweglichen Tubus 5 befestigt ist, eine starre Feldblende 6, eine Spaltblende 7, in deren oberem Teil ein schmaler Spalt 8 (Fig. 2), und im unteren Teil ein Fuß7vorhanden ist, wobei die Spaltblende 7 durch einen elektromagnetischen !esonanzvibrator 10 (Fig. 1) in der zur Zeichnungsfläche senkrecht verlaufenden Richtung (Fig. 1) zum Schwingen gebracht wird, ferner eine starr angeordnete Aperturblende 11, einen Kondensor 12, ein Lichtfilter 13 und einen lichtelektrischen Umformer 14, dessen lichtempfindliche Oberfläche mit der Scharfabbildun.;seDene des Kondensors 12 zusammenfällt, der auf die wf nung der starren Feldblende 6 visiert ist. Dabei ist die Feldblene 6 unmittelbar hinter dem Objektiv 4 in dessen Lage "Visieren auf unendlich" (auf Fig. 1 ist das durch Doppelpunkt--Strich gezeigt) befestigt, während die Spaltblende 7 eine Schwingungsbewegung ausführt und dabei eine Fläche beschreibt, die tangential zur Scharfabbildungsebene des Objektivs 4 verläuft. The photoelectric pyrometer according to the invention for measuring temperature of bodies with small transverse dimensions that oscillate in relation to its optical axis, includes an opto-mechanical system 1 (FIG. 1) and an electronic system 2. The opto-mechanical system 1 is arranged in a water-cooled housing 3 and Contains one behind the other arranged: an objective 4, which is in a movable tube 5 is attached, a rigid field diaphragm 6, a slit diaphragm 7, in the upper part a narrow gap 8 (Fig. 2), and in the lower part there is a foot 7, wherein the slit diaphragm 7 by an electromagnetic! esonanzvibrator 10 (Fig. 1) in the direction perpendicular to the drawing surface (Fig. 1) for swinging is brought, furthermore a rigidly arranged aperture diaphragm 11, a condenser 12, a light filter 13 and a photoelectric converter 14, the photosensitive Surface with the sharp image; seDene of the condenser 12 coincides with the the opening of the rigid field diaphragm 6 is aimed. The field diaphragm 6 is immediate behind the lens 4 in its position "aiming at infinity" (on Fig. 1 this is shown by a colon - dashed line), while the slit diaphragm 7 vibrates executes and describes an area that is tangential to the focus image plane of the lens 4 runs.

Vor dem Fuß 9 (Fig. 2) der Spaltblende 7 (Fig. 1) ist die Strahlungsquelle 15 der optischen Rückkopplung angeordnet, deren Strahlung in den Endstellungen des Rußes 9 (Fig. 2) der Spaltbiende 7 (Fig. 1) auf die lichtempfindliche Oberfläche des lichtelektrischen Umformers 14 (Fig. 1) gelangt. The radiation source is in front of the foot 9 (FIG. 2) of the slit diaphragm 7 (FIG. 1) 15 of the optical feedback arranged, whose Radiation in the End positions of the soot 9 (Fig. 2) of the gap 7 (Fig. 1) on the photosensitive Surface of the photoelectric converter 14 (Fig. 1) arrives.

Zur Sinstellung des Pyrometers auf das Meßobjekt wird ein Bildsucher 16 verwendet, der ein Linsenspiegelperiszop darstellt, dessen Achse gegenüber der optischen Achse des Pyrometers verschoben ist. Beim Einstellen des Pyrometers auf den erwärmten Körper wird der Spiegelteil des Periskops in den Raum zwischen der Feldblende 6 und der Spaltblende 7 eingeführt. A viewfinder is used to adjust the pyrometer to the object to be measured 16 is used, which represents a lens mirror periscope, the axis of which is opposite to that optical axis of the pyrometer is shifted. When setting the pyrometer to the heated body becomes the mirror part of the periscope in the space between the Field diaphragm 6 and the slit diaphragm 7 introduced.

Bei der Temperaturmessung des erwärmten Körpers wird der*Spiegelteil des Periskops durch eine Drehung um seine Achse aus dem genannten Zwischenraum herausgeführt.When measuring the temperature of the heated body, the * mirror part of the periscope guided out of said space by a rotation about its axis.

Um eine lg ktionsprüfung samtlicher Systeme des Pyrometers vor dessen Anordnung auf seinem Arbeitsplatz durchführen zu können, ist im Gehäuse 3 eine impulsartige Strahlungsquelle 17 untergebracht, deren Lichtstrom auf die lichtempfindliche Oberfläche des lichtelektrischen Umformers 14 gerichtet ist. Zum Einschalten der impulsartigen Strahlungsquelle 17 ist ein Druckknopf 18 vorgesehen. To check all systems of the pyrometer before it To be able to carry out an arrangement on his workstation is a pulse-like one in the housing 3 Radiation source 17 housed, the luminous flux on the photosensitive surface of the photoelectric converter 14 is directed. To switch on the impulsive Radiation source 17, a push button 18 is provided.

elektronischen Zum System 2 gehört ein allgemein bekannter Verstärker 19, dessen Eingang an den Ausgang des lichtelektrischen dessen Umformers 14 und / Ausgang an den Eingang der Einrichtung 20 zum Umformern der verstairkten elektrischen Ausgangs impulse Ausgangssignale in rec£'iteckige nach ihrer Dauer genormte / mit Amplituden gleich den Amplituden der verstärkten elektrischen Ausgangssignale in ihren Mitten angeschlossen ist.electronic System 2 includes a well-known amplifier 19, whose input to the output of the photoelectric converter 14 and / Output to the input of the device 20 for converting the amplified electrical Output pulses Output signals in square corners standardized according to their duration / with Amplitudes equal to the amplitudes of the amplified electrical output signals in is connected to their centers.

Zur Umformereinrichtung 20 gehört wiederum ein Synchronisier- und Steuerblock 21 (Fig. 3), wobei die einen Ausgänge Bildung dieses Blocks an ein Teilergerät 22 und an einen Block 23 zur / der Strobimpulse entsprechend angeschlossen sind, deren Ausgä'n;e an die Eingangs des Blocks 21 angeschlossen sind. Die anderen ausgänge des Synchronisier- und Steuerblocks 21 sind mit den Steuereingängen der Zeitwählschaltung 24 und 25 entsprechend verbunden, und ein weiterer Ausgang ist mit der impulsartigen Strahlungsquelle 17 verbunden. Ein Eingang des Synchronisier- und Steuerblocks 21 und die anderen Eingänge der Zentwählschaltungen 24, 25 sind an den Ausgang des Verstärkers 19 angeschlossen. Die Ausgänge der Zeitwählachaltungen 24 und 25 sind an die entsprechenden Eingänge einer Analog-Speicher- und Vergleichseinrichtung 26 (Fig. 1) angeschlossen, die an ihrem Ausgang die allgemeinbekannten Spannungs- und Leistungsverst.ilker enthalt. The converter device 20 in turn includes a synchronizing and Control block 21 (Fig. 3), one of the outputs forming this block to a divider device 22 and are correspondingly connected to a block 23 for the strobe pulses, whose outputs are connected to the input of block 21. The other exits of the synchronization and control block 21 are connected to the control inputs of the time selection circuit 24 and 25 are connected accordingly, and another output is connected to the pulse type Radiation source 17 connected. An input of the synchronization and control block 21 and the other inputs of the selector circuits 24, 25 are connected to the output of the Amplifier 19 connected. The outputs of the timer circuits 24 and 25 are to the corresponding inputs of an analog storage and comparison device 26 (Fig. 1) connected, which at its output the well-known voltage and power amplifier included.

Die Ausgänge der Analog-Speicher- und Vergleichseinrichtung 26 sind an die Strahlungsquelle 15 der optischen Rückkopplung sowie an einen Pegelwandler 27 angeschlossen, dessen Ausgang mit einem sekundären Registriergerät 28 verbunden ist. The outputs of the analog storage and comparison device 26 are to the radiation source 15 of the optical feedback and to a level converter 27 connected, the output of which is connected to a secondary recording device 28 is.

Im elektronischen System 2 ist ein Umschalter 29 vorhanden, der mit dem Verstärker 19, der Analog-Speicher- und Vergleichseinrichtung 26 sowie mit dem Pegelwandler 27 verbunden ist. In the electronic system 2, a switch 29 is present, which with the amplifier 19, the analog storage and comparison device 26 and with the Level converter 27 is connected.

Der Umschalter 29 hat zwei Stellungen: - die erste Stellung entspricht der Temperaturmessung mit optischer Rückkopplung (weiterhin Betriebafolge I genannt), und die zweite Stellung entspricht der Temperaturmessung ohne optische Rückkoppjung (weiterhin Betriebsfolge II genannt). The switch 29 has two positions: the first position corresponds temperature measurement with optical feedback (still operational sequence I), and the second position corresponds to temperature measurement without optical Rückkoppjung (hereinafter referred to as operating sequence II).

Das erfindungsgemäße Pyrometer arbeitet in der Betriebsfolge I folgenderweise. The pyrometer according to the invention operates in the operating sequence I as follows.

Die Scharfabbildung des erwärmten Körpers 30 (Fig. 1) wird durch das Objektiv 4 in der Scharfabbildun;sebene fokusseiner siert, mit welcher bei / Bewegung in der Nähe der optischen Achse der Spalt 8 (Fig. 2) der Spaltblende 7 zusammenfällt. The sharp image of the heated body 30 (Fig. 1) is through the lens 4 is focussed in the focussed image plane, with which at / Movement in the vicinity of the optical axis of the slit 8 (FIG. 2) of the slit diaphragm 7 coincides.

Solange der Spalt 8 der Spaltblende 7 die Abbildung des erwärmen Körpers 30 (Fig. 1) nicht schneidet, bleibt die lichtempfindliche Oberfläche des lichtelektrischen Umformers 14 ubeleuchtet. Sobald der Rand des Spaltes 8 (Fig. 2) den Abbildungarand des erwärmten Körpers 30 (Fig. 1) schneidet, erscheint auf der lichtempfindlichen Oberfläche des lichtelektrischen Umformers 14 eine scharfe Abbildung der Öffnung der starren Feldblende 6, deren Beleuchtungsstärke so lange ansteigen wird, bis der ganze Spalt 8 (Fig. 2) im Bereich der Abbildung des erwärmten Körpers 30 (Fig. 1) erscheint und, nachdem sie ihren Maximalwert erreicht hat, wird sie so lange unverändert bleiben, bis der Spalt 8 (Fig. 1) aus dem entgegengesetzten Bildrand des erwärmten Körpers 30 (Fig. 1) heraustreten wird, wonach die Helligkeit dieser Öffnungsabbildung sich bis zum ursprünglichen Zustand der vollständigen Dunkelheit allmählich verringern wird.As long as the gap 8 of the slit diaphragm 7 is the image of the heated body 30 (Fig. 1) does not cut, the photosensitive surface of the photoelectric remains Converter 14 is illuminated. As soon as the edge of the gap 8 (Fig. 2) the edge of the image of the heated body 30 (Fig. 1) cuts appears on the photosensitive Surface of the photoelectric converter 14 a sharp image of the opening the rigid field diaphragm 6, the illuminance of which will increase until the entire gap 8 (Fig. 2) in the area of the image of the heated body 30 (Fig. 1) appears and, after it has reached its maximum value, it will last so long remain unchanged until the gap 8 (Fig. 1) from the opposite edge of the picture of the heated body 30 (Fig. 1) will emerge, after which the brightness of this Opening picture up to the original state of complete darkness will gradually decrease.

Auf diese eise wird ein Licht impuls der ersten Reihenfolge der Lichtimpulse erzeugt.In this way, a light pulse of the first order of light pulses becomes generated.

Dementsprechend wird am Ausgang des lichtelektrischen Umformers 14 ein trapezfri?r Impuls der ersten Reihenfolge der elektrischen Ausgangsimpulse erscheinen, Bei einer weiteren Bewegung der Spaltblende 7 öffnet der Fuß 9 (Fig. 2) mit seinem Rand den Weg zum Durchgang des Lichtstroms von der Strahlungaquelle 15 (Fig. 1) der optischen Rückkopplung auf die lichtempfindliche Oberfläche des lichtelektrischen Umformers 14, deren Beleuchtungsstärke zunächst ansteigen wird, dann bleibt sie, wenn sich die Spaltblende 7 im Totsunktbereich befindet, eine gewisse Zeit unverändert, und bei der Rücklaufbewegung der Spaltblende 7 wird sich die Helligkeit der genannten Oberfläche bis zum ursprünglichen Zustand der vollstandigen Dunkelheit verringern, wobei ein Lichtimpuls der zweiten Reihenfolge der Lichtimpulse erzeugt wird. Accordingly, at the output of the photoelectric converter 14 a trapezoidal pulse of the first sequence of electrical output pulses appears, With a further movement of the slit 7, the foot 9 (FIG. 2) opens with his Edge the way to the passage of the luminous flux from the radiation source 15 (Fig. 1) the optical feedback on the photosensitive surface of the photoelectric Converter 14, the illuminance of which will initially increase, then it remains, if the slit diaphragm 7 is in the dead point area, unchanged for a certain time, and during the return movement of the slit 7, the brightness of the aforementioned Reduce the surface to the original state of complete darkness, wherein a light pulse of the second order of light pulses is generated.

Am Ausgang des lichtempfindlichen Umformers 14 wird dabei ein trapezförmiger Impuls der zweiten Reihenfolge der elektrischen Ausgangsimpulse erscheinen. At the output of the light-sensitive converter 14, a trapezoidal one becomes Pulse of the second order of electrical output pulses appear.

Auf diese Weise entstehen während einer vollen Schwingung der Spaltblende 7 je zwei elektrische Ausgangsimpulse vom erwärmten Körper 30 und von der Strahlungsquelle 15 der optischen Rückkopplung, die nach der Verstärkung im Verstärker 19 die auf Fig. 4a dargestellte Form haben (auf Fig. 4 ist auf der Abszissenachse die Zeit- und auf der Ordinatenachse ist die Spannung aufgetragen). Auf Fig. 4a ist punktiert die mögliche Lage des verstärkten elektrischen Ausgangsimpulses 31 vom erwärmten KörDer O(Fiæ. 1) (weiterhin- der Meßimpuls genannt) bei desauf sen Abweichung von der optischen Achse des Pyrometers / die entgegengesetzte Seite gezeigt Die Dauer dieser Impulse ist proportional dem Quermaß des erwärmten Körpers 30> während die Dauer der verstärkten elektrischen Ausgangsimpulse 32 (Fig. In this way, the slit diaphragm is created during full oscillation 7 two electrical output pulses each from the heated body 30 and from the radiation source 15 of the optical feedback, which after the amplification in the amplifier 19 on the Fig. 4a have the shape shown (on Fig. 4 on the abscissa axis is the time and the voltage is plotted on the ordinate axis). In Fig. 4a is dotted the possible location of the amplified electrical output pulse 31 from the heated Body O (Fiæ. 1) (hereinafter referred to as the measuring pulse) if it deviates from the optical one Axis of pyrometer / opposite side shown The duration of these pulses is proportional to the transverse dimension of the heated body 30> during the duration of the amplified electrical output pulses 32 (Fig.

4a) von der Strahlungsquelle 15 (Fig. 1) der optische Rückkopplung (weiterhin- der Rückkopplungsimpuls genannt) konstant ist.4a) from the radiation source 15 (Fig. 1) the optical feedback (also called the feedback pulse) is constant.

Beide Reihenfolgen der Impulse gelangen vom Ausgang des Verstärkers 19 an den Eingang der Einrichtung 20> die folgenderweise arbeitet. Both sequences of pulses come from the output of the amplifier 19 to the input of the device 20> which works as follows.

Die Rethenfolgen der Meßimpulse (Fig. 4a) und der Rückkopplungsimpulse werden gleichzeitig in den Synchronisier-und Steuerblock 21 (Fig. 3) und an die Eingänge der Zeitwählschaltungen 24 und 25 zugeführt, die sich im geschlossenen Zustand befinden, Die Reihenfolgen der Meßimpulse von dem erwärmten Körper sowie der Rückkopplungsimpulse (Fig. 4a) werden im Synchronisier- und Steuerblock 21 (Fig. 3) in ihnen entsprechende Reihenfolgen von Lqgikimpulsen, dargestellt auf a Fig. 4b, verw\ndelt, wovon einer- der Logikimpuls 33 der Rückkopplung- an das Wechselstromnetz, das den Vibrator 10 (Fig. 1) speist, phasenweise angeschlossen wird. The Rethensequences of the measuring pulses (Fig. 4a) and the feedback pulses are simultaneously in the synchronizing and control block 21 (Fig. 3) and to the Inputs of the time selection circuits 24 and 25 supplied, which are in the closed The order of the measuring impulses from the heated body as well of the feedback pulses (Fig. 4a) are in the synchronization and control block 21 (Fig. 3) corresponding sequences of logic pulses in them, shown on a Fig. 4b, transforms one of which - the logic pulse 33 of the feedback - to the AC network, which feeds the vibrator 10 (FIG. 1) is connected in phases.

Sobald ein Rückkopplungsimpuls 32 (Fig. 4a) ankommt, so wird, nachdem der ihm entsprechende Logikimpuls 33 (Fig. 4b) identifiziert wurde, der Synchronisier- und Steuerblock 21 (Fig. 3) nach einem Zeitabschnitt. bleich der halben Dauer Bildung dieses Impulses an den Block 23 zur / der Strobimpulse einen Befehl zur Bildung eines Strobimpulses 34 (Fig. 4c) von rechteckiger Form und genormter Dauer abgeben und ihn an den Steuereingang der Zeitwählsnhaltung 24 (Fig. 3) übertragen, an deren Kommutierungseingang zu diesem Zeitpunkt ein Rückkopplungrsimpuls 32 (} . 4a) ebenso wie an den gleichen Eingang der Zeitwählachaltung 25 (Fig. 3) zugeführt wird. As soon as a feedback pulse 32 (Fig. 4a) arrives, after the corresponding logic pulse 33 (Fig. 4b) was identified, the synchronizing and control block 21 (Fig. 3) after a period of time. pale the half duration formation of this pulse to the block 23 for / the strobe pulses one Command for the formation of a strobe pulse 34 (Fig. 4c) of rectangular shape and standardized Submit the duration and transfer it to the control input of the timer 24 (Fig. 3), at their commutation input at this point in time a feedback pulse 32 (} . 4a) as well as fed to the same input of the time selection circuit 25 (FIG. 3) will.

Für die Dauer des zeitlich genormten Strobimpulses 34 (Fig. 4c) wird die Zeitwählschaltung 24 (Fig. 3) geöffnet, und ein Teil der Rückkopplungsimpulse 32 (Fig. 4a) gelangt durch die Zeitviihlschaltung 24 (Fig. 3) an den Eingang der Analog-Speicher- und Vergleichseinrichtung 26 (Fig. 1). For the duration of the time-standardized strobe pulse 34 (FIG. 4c) the time selection circuit 24 (Fig. 3) opened, and part of the feedback pulses 32 (Fig. 4a) is passed through the time control circuit 24 (Fig. 3) to the input of Analog storage and comparison device 26 (FIG. 1).

Die Amplitude des zeitlich genormten rechteckigen Rückkopplungsimpulses 35 (Fig. 4d) ist gleich der Amplitude des Rückkopplunsimpulses 32 (Fig. 4a) in dessen Mitte. The amplitude of the time-standardized rectangular feedback pulse 35 (Fig. 4d) is equal to the amplitude of the feedback pulse 32 (Fig. 4a) in its Center.

Wenn an den Eingang des Synchronisier- und Vergleichsblocks 21 (Fig. 3) ein bemessener Meßimpuls 31 (Fig. 4a) ankommt, so gelangt ein ihm entsprechender Logikmeßimpuls 36 (Fig. 4b) zum Teilgerät 22 (Fig. 3), das nach Verwertung der Information über die Dauer des vorigen bemessenen Logikimpulses 36 (Fig. 4b) eine Divisionsoperation unter Berücksichtigung einer Korrektur um die halbe Dauer der Zeitnormung ausführt. If the input of the synchronization and comparison block 21 (Fig. 3) a measured measuring pulse 31 (FIG. 4a) arrives, a corresponding one arrives Logic measuring pulse 36 (Fig. 4b) to subdevice 22 (Fig. 3), which after processing the information a division operation over the duration of the previous measured logic pulse 36 (FIG. 4b) taking into account a correction by half the duration of the time standardization.

Sobald der Zeitabschnitt der halben Dauer des bemessenen Logikimpulses 36 mit der genannten Korrektur abgelaufen ist, wird in den Synchronisier- und Steuerblock 21 (Fig. 3) ein Signal übertragen, das ihm ermöglicht, ein Kommando an den Block 23 zur Bildung der Strobimpulse abzugeben. Gleichzeitig ermöglicht der Synchronisier- und Steuerblock 21 dem Strobimpuls 37 (Fig. 4c) den Durchgang zum Steuereingang der Zeitwählschaltung 25 (Fig. 3), die geöffnet wird und an den anderen Eingang der Analog-~peicher- und Vergleichseinrichtung 26 (Fig. 1) einen zeitlich genormten rechteckigen bemessenen Impuls 38 (Fig. As soon as the time segment is half the duration of the measured logic pulse 36 has expired with the mentioned correction, is used in the synchronizing and control block 21 (Fig. 3) transmit a signal that enables it to issue a command to the block 23 for the formation of the strobe pulses. At the same time enables the synchronization and control block 21 the strobe pulse 37 (Fig. 4c) the passage to the control input of the time selection circuit 25 (Fig. 3), which is opened and to the another input of the analog ~ storage and comparison device 26 (Fig. 1) one Time-standardized rectangular measured pulse 38 (Fig.

4d) durchläßt, dessen Amplitude gleich der Amplitude des bemessenen Impulses 31 (Fig. 4a) ist.4d), the amplitude of which is equal to the amplitude of the dimensioned Pulse 31 (Fig. 4a).

In der Analog- Speicher- und Vergleichseinrichtung 26 (Fig. 1) werden die Amplituden der an ihre Eingänge zugeführten zeitlich genormten bemessenen Impulse sowie der Rückkopplungsimpulse gespeichert und als praktisch konstante Spannungspegel 39 und 40 (Fig. 4c) entsprechend bis zur Ankunft der folgenden Impulse erhalten. In the analog storage and comparison device 26 (FIG. 1) the amplitudes of the time-standardized measured pulses fed to their inputs as well as the feedback pulses and stored as practically constant voltage levels 39 and 40 (Fig. 4c) received accordingly until the arrival of the following pulses.

Falls die Größe der zeitlich genormten rechteckigen Rückkopplungsimpulse 35 (Fig. 4d) kleiner als die Größe der zeitlich genormten rechteckigen Impulse 38 ist, so wird die Analog-Speicher- und Vergleichseinrichtung 26 (Fig. 1) den Strom in der Strahlungsquelle 15 der optischen Rückkopplung erhöhen und entsprechend- umgekehrt, mit einer Genauigkeit bis zum statischen Fehler (im engeren Sinne - bis zur Proportionalabweichung), der durch den Übertragungsfaktor des Durchgangskanals bestimmt wird. If the size of the time-standardized rectangular feedback pulses 35 (FIG. 4d) smaller than the size of the time-standardized rectangular pulses 38 is, the analog storage and comparison device 26 (FIG. 1) will take the current increase the optical feedback in the radiation source 15 and vice versa, with an accuracy up to the static error (in the narrower sense - up to for proportional deviation), which is determined by the transmission factor of the through channel is determined.

Der Strom der Strahlun:.squelle 15 der optischen Rückkoppdie lung wird durch / Temperatur des erwärmten Körpers 30 eindeutig definiert. . Darum wird der Spannungsabfall am kalibrierten AJiderstan.d j , der mit der Strahlungsquelle 15 der optischen RückkoppluR, in Reihe geschaltet ist, der durch den Pegelwandler 27 auf einen Normalpegel (beispielsweise O - 100 mV, O - IV) reduziert ist, an ein sekundäres Registriergerät 28 übertragen, des gerade die Schnellwirkung der gesamten Meßeinrichtung (des bestimmt Pyrometers)J- etwa eine Sekunde vom Ankunftsmoment der Strahlung vom erwärmten Körper 30 am Pyrometer bis zum Moment, wenn der Zeiger des sekundären Registriergeräts 28 die Marke 987o des axinalerts der Skala passiert.The stream of radiation: source 15 of the optical feedback is clearly defined by / temperature of the heated body 30. . That's why the voltage drop at the calibrated AJiderstan.d j, the one with the radiation source 15 of the optical feedback, connected in series, through the level converter 27 is reduced to a normal level (e.g. O - 100 mV, O - IV), to a secondary recorder 28 transmitted, the just the quick action of the whole Measuring device (of the determined pyrometer) J- about one second from the moment of arrival the radiation from the heated body 30 on the pyrometer until the moment when the pointer of the secondary recorder 28 passes the mark 987o of the axinalerts of the scale.

Ohne Verwendung des sekundären Registriergeräts 28 beträgt die Bestimmungszeit der Angaben in der beschriebenen Betriebsfolge I von 0,3 bis 0,7 sek, je nach den Tragheitseigenschaften der Strahlungsquelle der optischen Rückkopplung und der Einstellung. Without using the secondary recorder 28, the determination time is the information in the described operating sequence I from 0.3 to 0.7 seconds, depending on the Inertia properties of the radiation source of the optical feedback and the setting.

mit Hilfe des Umschalters 29 wird das Pyrometer in die schnellwirkende Betriebsfolge II überführt, wo die Bestimmungszeit der Angaben vom Ankunftsmoment der Strahlung am Pyrometer vom erwärmten Körper 30 (unter Berücksichtigung, daß der erste elektrische Ausgangsimpuls vom erwärmten Körper 30 nach der Amplitude nicht gemessen wird) 0,05 sek beträgt, wobei das Registrieren der Temperaturänderungen in den folgenden Zeitpunkten alle 0,025 sek möglich ist. with the help of the switch 29, the pyrometer is in the fast-acting Operating sequence II transferred, where the determination time of the information from the moment of arrival the radiation at the pyrometer from the heated body 30 (taking into account that the first electrical output pulse from the heated body 30 according to the amplitude is not measured) is 0.05 sec, whereby the recording of the temperature changes is possible every 0.025 seconds in the following times.

Der Umschalter 29 bewirkt die Umschaltung eisser Elemente im Verstärker 19 (verringert dessen Übertragungsfaktor), in der Analog- Speicher- und Vergleichseinrichtung 26 (sonaltet die Strahlungsquelle der Rückkopplung vom Ausgang ihres Verstärkers ab und überführt sie in den Zustand des permanenten Leuchtens, was einer Temperatur unter bzw. gleich der Temperatur des Anfangs der tyrometerskala entspricht), sowie im Pegeiwandler 27 (Umschaltung der zusätzlichen Abstimmorgane für den Abgleich des unteren und oberen Endes der Pyrometerskala). The changeover switch 29 effects the changeover of certain elements in the amplifier 19 (reduces its transfer factor), in the analog storage and comparison device 26 (shows the radiation source of the feedback from the output of your amplifier and transfers it to the state of permanent glow, which is a temperature below or equal to the temperature of the beginning of the tyrometer scale), as well as in level converter 27 (switching of the additional tuning organs for the adjustment of the lower and upper end of the pyrometer scale).

sämtliche Blöcke des erflndunt'-gemäBen Pyrometers arbeiten dabei genauso, wie in der Betriebsfolgel , nur mit dem Unterschied, daß der Pegel der elektrischen Ausgangsimpulse von der Strahlungsquelle 15 der optischen Rückkopplung konstant (Bezugspegel) bleibt, und die verstärkte Differenz zwischen den Pegeln cer elektrischen Ausgangsimpulse vom erwärmten Körper 30 und von der Strahlungsquelle 15 der optischen Rückkopplung (die jetzt die Rolle der optischen Rückkopplung nicht mehr erfüllt), gemessen und auf einen Normalpegel reduziert, an den Eingang des sekundären Registriergeräts 28 bzw. an den Eingang des Regelsystems zugeführt wird. all the blocks of the invented pyrometer work here just like in the operating sequence, only with the difference that the level of the electrical output pulses from the radiation source 15 of the optical feedback remains constant (reference level), and the amplified difference between the levels The electrical output pulses from the heated body 30 and from the radiation source 15 of optical feedback (which now does not play the role of optical feedback more fulfilled), measured and reduced to a normal level, to the input of the secondary registration device 28 or is supplied to the input of the control system.

In dieser Betriebsfolge kann das erfindungsgemäße Pyrometer als schnellwirkender Temperaturgeber in automatischen Regelsystemen verwendet werden. In this operating sequence, the pyrometer according to the invention can be used as a fast-acting Temperature sensors are used in automatic control systems.

Der Hauptvorzug des obenbeschriebenen Temperaturmeßverfahrens in der Betriebsfolge II ohne optische Rückkopplung gegegenüber den anderen Temperaturmeßverfahren mit Pyrometern, die im Direktverstärkungsverfahren arbeiten, besteht darin, daß erfindunr-sge.auß nicht die absoluten Amplitudenwerte der bemessenen Impulse 31 (Fig. 4a) vom erwärmten Körper 30 (Fig. 1), sondern die Amplitudendifferenz der Impulse vom erwärmten Körper 30 und von der Bezu,sstrahlunusquelle gemessen wird. Dabei wird der Einfluß der Empfindlichkeitsänderung des lichtelektriscnen Umformers infolge der Außentemperaturänderung und der Alterung auf die Meßgenauigkeit in hohem Maße verringert. The main advantage of the temperature measurement method described above in the operating sequence II without optical feedback compared to the other temperature measurement methods with pyrometers that work in the direct gain method is that According to the invention, not the absolute amplitude values of the measured pulses 31 (Fig. 4a) from the heated body 30 (Fig. 1), but the difference in amplitude of the Pulses from the heated body 30 and from the Bezu, sstrahlunusquelle is measured. The influence of the change in sensitivity of the light-electric converter is thereby affected due to the change in outside temperature and aging on the measurement accuracy to a high degree Dimensions reduced.

Die Prüfung der Retriebsfahigkeit des Pyrometers vor dessen Anordnung am Arbeitsplatz wird durch Betätigen des Druckknopfs 18 vorgenommen. Dabei sendet die Einrichtung 20 zum Umformen der verstärkten elektrischen Ausgangs Impulse an den Eingang der inpulsartigen Strahlungsquelle 17 rechteckige Impulse, die zeitlich zwischen den Rückkopplungsimpulsen verteilt sind, welche durch diese impulsartige Strahlungsquelle in Lichtimpulse verwandelt werden und dadurch die Reihenfolge der Lichtimpulse vom erwärmten Körper imitieren. Dabei arbeiten sämtliche Blöcke des Pyrometers in beiden Betriebsfolren. und das sekundädefinitionsgemäße re Registriergerät 28 zeigt die / Temperatur an. Checking the operability of the pyrometer before placing it at the workplace is done by pressing the push button 18. It sends the device 20 for converting the amplified electrical output pulses the input of the pulse-like radiation source 17 rectangular pulses, the temporal are distributed between the feedback pulses, which by this pulse-like Radiation source can be transformed into light pulses and thereby the sequence of Imitate light impulses from the heated body. All blocks of the Pyrometers in both operating modes. and the recording device according to the secondary definition 28 indicates the / temperature.

Das erfindungsgemäße photoelektrische Pyrometer ermöglicht die Gewährleistung folgender Kennwerte: Tempe raturmeßbereich e 650 - 11000C 800 - 14000C 900 - 17000C Hauptkenndaten des erwärmten Meßkörpers beim Visieren vom minimalen Abstand, gleich 350 mm, Drahtdurchmesser . . . . . . . 1,0 mm Schwingungsweite . . . . bis 17 mm Lange der visierten Strecke.... 17 mm Brennweite des Objektivs . . . 135 mm Hauptfehler . . . nicht über 1 % Schnellwirkung in der Betriebsfolge I . nicht mehr als 1 sek in der Betriebsfolge II . 0,025 sek The photoelectric pyrometer according to the invention enables the guarantee the following characteristic values: Temperature measuring range e 650 - 11000C 800 - 14000C 900 - 17000C Main characteristics of the heated measuring body when aiming from the minimum Distance, equal to 350 mm, wire diameter. . . . . . . 1.0 mm oscillation amplitude. . . . up to 17 mm length of the targeted distance .... 17 mm focal length of the lens. . . 135 mm main flaw. . . not more than 1% rapid action in the operational sequence I. no more than 1 sec in the operating sequence II. 0.025 sec

Claims

P A T E N D A N S P R U C X Photoelectric pyrometer for temperature measurement of bodies with penetrating transverse dimensions that hamper against its optical axis, in which on the photosensitive surface of a photoelectric converter two sequences of light pulses arrive - one formed when the Beam current from the heated body through the lens with a rigid field diaphragm, a slit diaphragm and a condenser with an aperture diaphragm, and the other, is formed when one of the same slit diaphragm passes through the light flux from / radiation source the optical feedback, - which in two sequences of electrical output pulses that go into an amplifier with a memory and Comparison device is electrically connected, in turn with the radiation source the optical feedback as well as with a secondary recorder electrically connected is that in it the photoelectric Converter (14) is arranged in the plane of the sharp image of the condenser (12). which is aimed at the opening of the rigid field, aperture (6) of the objective (4) / and two sequences of electrical trapezoidal output pulses of variable Duration that and pulse ratio generated, and / a device (20) for reshaping the amplified electrical output impulses in right-angled ones are provided / according to their duration normalized / and show ampli tuden / 'which the amplitudes of the amplified electrical output pulses are equal in their centers, de ren Input is connected to the output of the amplifier (19), and its outputs are connected to the inputs of the storage and comparison device (26).