DE2834618A1

DE2834618A1 - Anordnung und verfahren zum messen der oberflaechentemperatur eines heissen gegenstands in einem ofen

Info

Publication number: DE2834618A1
Application number: DE19782834618
Authority: DE
Inventors: John Edwin Roney
Original assignee: Jones and Laughlin Steel Corp
Current assignee: Jones and Laughlin Steel Corp
Priority date: 1977-09-12
Filing date: 1978-08-07
Publication date: 1979-03-22
Also published as: IT1098757B; FR2402862A1; IT7827133A0; JPS5451574A; CA1084725A; FR2402862B1; US4144758A; GB1589909A

Description

Anordnung und Verfahren zum Messen der Oberflächentemperatur eines heißen Gegenstands in einem Ofen

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Temperaturmessung und betrifft insbesondere eine Anordnung und ein Verfahren zum Messen der Oberflächentemperatur eines Gegenstands oder Erzeugnisses in einem Ofen unter Ausnutzung der Strahlung.

Eine genaue Messung der Oberflächentemperatur eines Gegenstands in einem Ofen ist für eine Vielfalt von industriellen Anwendungsfällen erforderlich. Beispielsweise ist die Messung der Stahlbrammentemperatur für Bandstahl-Warmwalzwerk-Wärmöfen erforderlich, die Messung der Bandtemperatur für Bandglühöfen und die Messung der Erzeugnistemperatur für viele andere öfen. Der Bequemlichkeit halber wird in öfen häufig

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die Zonentemperatur des Ofens statt der Temperatur der Bramme oder des Erzeugnisses gemessen. Ein herkömmliches Verfahren zum Messen der Temperatur in dem Ofen beinhaltet das Messen der Ofenzonentemperatur unter Verwendung von Thermoelementen in der Ofenwand oder eines Pyrometers, ■ das auf das Ende eines Keramikrohres in der Wand gerichtet ist. Die Messung unter Verwendung eines Pyrometers und eines Keramikrohres in der Wand oder eines Thermoelements in einem Keramikrohr in der Wand hängt davon ab, wo sich das Rohr in der Seitenwand befindet und wie weit sich das Ende des Keramikrohres durch die Ofenwand erstreckt. Die angezeigte Temperatur liegt zwischen der Umgebungstemperatur der Zone und der Wandtemperatur. Wenn sich das Ende des Rohres in die Zone erstreckt, gibt die Messung die Zonentemperatur an und ändert sich schnell mit Ofenfeuerungsbedingungen. Wenn das Rohr in die Wand zurückgezogen wird, mißt es die Wandtemperatur, die sehr langsam auf Feuerungsbedingungen anspricht. Es ist beobachtet worden, daß eine Veränderung der Position der Rohrspitze um 25 mm die Temperaturanzeige um 28 ⁰C geändert hat. Dieses Verfahren zum Messen der Erzeugnistemperatur weist von Natur aus Beschränkungen auf, da Änderungen in der Erzeugnischarge, in der Erzeugnisverweilzeit und in den Ofenfeuerungsbedingungen bewirken, daß die Zonentemperatur nur in indirekter Beziehung zu der Erzeugnistemperatur steht. Infolgedessen wird das Erzeugnis häufig mit der falschen Temperatur behandelt und der Ofen wird ineffizient betrieben.

Die Temperatur eines heißen Körpers kann aus der Strahlungsenergie gemessen werden, die er aussendet. Das Ausgangssignal des Pyrometers ist eine Temperaturangabe oder ein Temperatursignal, das in Beziehung zur Temperatur steht. Pyrometer werden benutzt, um direkt die Erzeugnistemperatur in einem Ofen zu messen, indem die von der Erzeugnisoberfläche ausgehende

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Strahlung gemessen wird. Temperaturen, die durch eine direkte Messung der von der Erzeugnisoberfläche ausgehenden Strahlung angegeben werden, sind jedoch ungenau, da die von den Brennerflammen und den heißen Ofenwänden ausgehende Strahlung von der Oberfläche in das Pyrometer reflektiert wird. Es sind bereits Versuche unternommen worden, um die reflektierte Strahlung zu verringern oder zu blockieren und dadurch die Genauigkeit der Temperaturmessung zu erhöhen. Gekühlte Abschirmrohre, die sich von dem Pyrometer aus durch die Ofenwände oder die Ofendecke bis in die Nähe der Erzeugnisoberfläche erstrecken, sind zum Blockieren von reflektierter Strahlung benutzt worden. Diese gekühlten Abschirmrohre werden jedoch häufig durch das durch den Ofen hindurchgehende Erzeugnis oder durch in dem Ofen auftretende Staus beschädigt.

Aus den US-PSen 2 737 809 und 3 837 917 ist es bekannt, zwei Pyrometer zum Messen der Brammentemperatur zu benutzen. Die aus diesen beiden US-Patentschriften bekannten Anordnungen sind so aufgebaut, daß Pyrometerfehler, die durch Änderungen des Emissionsvermögens E (oder der spezifischen Ausstrahlung oder Emittanz) verursacht werden, eliminiert werden. Bei beiden bekannten Anordnungen wird ein erhitzter Reflektor oder eine beleuchtete Platte benutzt, die so gesteuert ist, daß sie auf derselben Temperatur wie die gemessene Oberfläche ist. Die Ausnutzung der von der Platte ausgehenden reflektierten Strahlung erfolgt bei ihnen einfach zum Korrigieren der Messung des Emissionsvermögens E, das kleiner als eins ist, indem die reflektierte Strahlung benutzt wird, um ein Scheinemissionsvermögen von eins zu erzeugen. Weiter wird bei diesen bekannten Anordnungen das Differenzpyrometer oder der Differenzdetektor auf null abgeglichen, während in der Anordnung nach der Erfindung das Differenzpyrometer ein Ausgangssignal hat, welches.proportional

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ORIGINAL INSPECTED

zu der von der gemessenen Oberfläche emittierten Strahlung ist. Bei der aus der US-PS 2 737 809 bekannten Anordnung wird eine erhitzte Platte nahe der gemessenen Oberfläche und unter einem Winkel zu derselben benutzt. Die erhitzte Platte wird auf dieselbe Temperatur wie die der gemessenen Oberfläche eingestellt, um einen schwarzen Körper zu bilden. Das Pyrometer und die Reflektorplatte mit kontrollierter Temperatur eliminieren die Auswirkung eines veränderlichen Emissionsvermögens. Bei der aus der US-PS 2 737 809 bekannten Anordnung wird außerdem die Auswirkung von veränderlicher Rauch- und Wegabsorption reduziert. Diese bekannte Anordnung erfordert jedoch eine Reflektorplatte mit konrollierter Temperatur, die sich nahe bei und unter einem Winkel zu der gemessenen Oberfläche befindet.

Bei der aus der US-PS 3 837 917 bekannten Anordnung wird die Strahlung eines äquivalenten schwarzen Körpers von einer Oberfläche durch die zusätzliche reflektierte Strahlungskomponente von einer Platte, die auf derselben Temperatur wie die gemessene Oberfläche ist, erzielt. Die erforderliche, in ihrer Temperatur kontrollierte Platte mit einem Emissionsvermögen von ungefähr eins muß sich nahe bei der gemessenen Oberfläche befinden und ihre Temperatur muß so reguliert werden, daß sie gleich der gemessenen Oberflächentemperatur ist.

Das Problem bei beiden bekannten Anordnungen besteht darin, daß eine in ihrer Temperatur kontrollierte Platte erforderlich ist. Außerdem muß die in ihrer Temperatur kontrollierte Platte nahe der Brammenoberfläche, deren Temperatur zu messen ist, angeordnet sein. Die Platte kann, wenn sie sich nahe dem Förderweg des Erzeugnisses durch den Ofen befindet, leicht beschädigt werden. Es ist außerdem schwierig, die kontrollierte Plattentemperatur in einem Ofen auf der Oberflächentemperatur des Erzeugnisses zu halten. Beispielsweise kann in einem

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Wärmofen die Brammentemperatur bei etwa 1316 ⁰C, die Zonentemperatur bei etwa 1427 ⁰C und die Flammentemperatur bei etwa 1621 ⁰C liegen.

Die Erfindung schafft eine Anordnung und ein Verfahren zum Bestimmen der Oberflächentemperatur eines Erzeugnisses in einem Ofen unter Ausnutzung der von dem heißen Erzeugnis ausgehenden Strahlung und der von einer gekühlten Referenzplatte oder einem gekühlten Referenzgegenstand ausgehenden Strahlung innerhalb des Ofens. In einer Ausführungsform der Erfindung werden zwei Pyrometer und eine gekühlte Referenzplatte benutzt, um eine reflektierte Flammen- und Wandabstrahlung zu kompensieren, die normalerweise die direkte Pyrometermessung der Oberflächentemperatur stört. Das Reflexionsvermögen der gekühlten Referenzplatte, die an einem relativ geschützten Ort in dem Ofen angeordnet ist, ist gleich dem Reflexionsvermögen des heißen Erzeugnisses gewählt. Wenn das Erzeugnis und die gekühlte Referenzplatte gleiche Strahlung reflektieren, ist die Differenz der Strahlung, die durch die Pyrometer empfangen wird, die durch die Oberfläche des heißen Erzeugnisses emittierte Strahlung. Das ist zutreffend, weil die gekühlte Referenzplatte keine nennenswerte Strahlung emittiert. Die Differenz der Pyrometersignale liefert somit eine genaue, direkte Messung der Temperatur des heißen Erzeugnisses. Bei der Erfindung wird durch Verknüpfen der Pyrometersignale zum Erzielen ihrer Differenzen die Auswirkung von durch Flammen und Ofenwände reflektierter Strahlung eli miniert .

Wenn sich die Flammen- oder Ofenbedingungen ändern, werden sowohl die Referenzplatte als auch das erhitzte Erzeugnis in gleicher Weise die Änderung widerspiegeln. Das Pyrometer differenzsignal gibt deshalb die Erzeugnistemperatur genau an, selbst unter sich ändernden Bedingungen. Die Temperatur der

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Referenzplatte muß nur niedrig genug gehalten werden, damit sie nicht ausreichend Strahlung zum Verursachen eines nennenswerten Fehlers in der gemessenen Temperatur emittiert.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Referenzplatte nicht nahe bei der Oberfläche, deren Temperatur gemessen wird, angeordnet zu werden braucht. Ein Problem bei den bekannten Temperaturmeßanordnungen, die sich bis in unmittelbare Nähe des erhitzten Erzeugnisses erstrecken oder in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet sind, besteht darin, daß sie häufig durch das durch den Ofen hindurchgehende Erzeugnis oder durch einen Erzeugnisstau in dem Ofen beschädigt werden. Die Referenzplatte, die bei der Erfindung benutzt wird, kann von einer sehr besonderen Art und an einem geschützten Ort entfernt von dem Erzeugnisförderweg angeordnet sein. Die Referenzplatte kann an einer Innenoberfläche in dem Ofen oberhalb des Durchgangs des Erzeugnisses durch den Ofen oder unterhalb des Erzeugnisses für eine Bodentemperaturmessung angeordnet sein.

Es sei beachtet, daß bei dieser Erläuterung zwar auf eine gesonderte Platte Bezug genommen wird, daß dieser Gegenstand jedoch nicht benötigt wird, wenn eine geeignete Referenzfläche in dem Ofen vorhanden ist. Beispiele von von Haus aus vorhandenen Ofenreferenzflächen sind die wassergekühlten Tragrohre in einem Brammenwärmofen und die wassergekühlten Walzen in einem Bewegungsglühofen.

Es können verschiedene andere Methoden benutzt werden, um die Strahlungsangabe von der gekühlten Referenzplatte und dem Erzeugnis zu erhalten. Ein einziges Pyrometer kann zwischen einer ersten Stellung, in der es auf das heiße Erzeugnis gerichtet ist, und einer zweiten Stellung, in der es auf die gekühlte Referenzplatte gerichtet ist, hin- und herbewegt

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werden. Die Hin- und Herbewegung kann mechanisch oder durch Verschwenken eines Spiegels in dem Strahlengang erzielt werden. Eine stellungsempfindliche Umschaltung kann die beiden Signale zu getrennten Kanälen leiten, so daß das Differenzsignal erhalten werden kann. Bei dem bevorzugten Verfahren werden zwei optische Pyrometerköpfe benutzt, von denen der eine auf das heiße Produkt und der andere auf die gekühlte Platte gerichtet ist. Die Ausgänge sind gegeneinander in Reihe verbunden, um ihre Differenz zu erhalten. Die bevorzugte Ausführungsform mit zwei Pyrometern hat sich als sehr zufriedenstellend zum Messen der Oberflächentemperatur von sich bewegenden heißen Stahlbrammen, die durch einen Wärmofen hindurchgehen, erwiesen. Ein weiterer Weg zum Erzielen der gewünschten Referenzsignale besteht darin, zwei Detektorzellen hinter einer einzigen Linse zu benutzen/ wobei ein Detektor auf einer Seite der optischen Achse und der andere auf der anderen Seite der optischen Achse angeordnet sein kann. Die beiden Detektorzellen werden dann auf zwei unterschiedliche Stellen in dem Ofen gerichtet. Wenn eine Zelle auf die heiße Bramme und die andere auf die gekühlte Referenzplatte gerichtet ist, erzeugen ihre gegeneinander in Reihe verbundenen. Ausgänge das gewünschte Differenzsignal.

Gleiche reflektierte Strahlung von dem heißen Erzeugnis und der gekühlten Referenzplatte ist nicht erforderlich, wenn die Reflexionen zu Ofenänderungen proportional sind. Ein akzeptabler Zustand ungleicher reflektierter Strahlung kann vorhanden sein, wenn die Reflexionsvermögen des Erzeugnisses und der Referenzplatte verschieden sind oder wenn die gekühlte Referenzplatte in dem Ofen so angeordnet ist, daß die reflektierten Strahlungen nicht gleich sind, vorausgesetzt, daß für die verschiedenen Ofenbedingungen das reflektierte Referenzsignal noch proportional zu d.er reflektierten Brammenstrahlung ist. Das Proportionalsignal, welches das Pyrometer liefert,

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das auf die gekühlte Referenzplatte gerichtet ist, kann dann durch einen geeigneten Faktor verändert werden, um es gleich dem reflektierten Signal zu machen, das von dem auf das heiße Erzeugnis gerichteten Pyrometer geliefert wird.

Die Pyrometer, die bei der Ausführung der Erfindung benutzt werden, sind vorzugsweise so gewählt, daß sie bei einer Wellenlänge arbeiten ,die durch Brammenemissionsvermögensänderungen nicht besonders beeinflußt wird.Pyrometer, bei denen eine Wellenlänge von 0,9 μηα benutzt wird, haben sich als wirksam erwiesen.

Es können mehr als zwei Pyrometer zum Messen der Erzeugnistemperaturen an verschiedenen Stellen oder in verschiedenen Zonen in dem Ofen benutzt werden. Eine Referenzplatte und ein Pyrometer können unterhalb des Erzeugnisses angeordnet sein, um die Temperatur der Unterseite des heißen Erzeugnisses zu messen.

Eine genaue direkte Messung der Erzeugnistemperatur ist in verschiedenerlei Hinsicht hilfreich, beispielsweise zum Verringern der Überhitzung und zum Minimieren des Brennstoffverbrauchs sowie zum Ermöglichen einer genauen Einstellung des Ofenarbeitspunkts und des Ofendurchsatzes zum Maximieren der Produktivität. Sie kann auch zum genauen Prüfen der Differenztemperatur des Erzeugnisses zwischen dessen Oberseite und Unterseite erwünscht sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren zur Strahlungsmessung der Oberflächentemperatur eines heißen Erzeugnisses in einem Ofen zu schaffen, bei denen der Fehler, der durch reflektierte Strahlung verursacht wird, im wesentlichen beseitigt ist.

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Die Erfindung schafft eine Temperaturmeßanordnung mit zwei Pyrometern, die keine Platte in unmittelbarer Nähe der Oberfläche, deren Temperatur gemessen wird, erfordert.

Weiter schafft die Erfindung eine Anordnung und ein Verfahren zur Strahlungstemperaturmessung durch Subtrahieren eines Strahlungssignals aufgrund einer gekühlten Referenzplatte von einem Strahlungssignal aufgrund des Gegenstands, dessen Temperatur gemessen wird.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer Temperaturmeßanordnung

nach der Erfindung mit zwei Pyrometern,

Fig. 2 ein Schema einer weiteren Ausführungs

form einer Temperaturmeßanordnung nach der Erfindung, in der ein einziges Pyrometer benutzt wird,

Fig. 3 ' ein Schema noch einer weiteren Temperatur

meßanordnung nach der Erfindung, bei der zwei Strahlungsfühler benutzt werden, die durch eine einzige Objektivlinse hindurch auf ihr Ziel gerichtet sind,

Fig. 4 ein Schema einer Temperaturmeßanordnung

mit zwei Pyrometern, in dem der Übersichtlichkeit halber Teile weggelassen sind,

Fig. 5 eine Ansicht eines Brammenwärmofens mit

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fünf Zonen, die Anordnungen mit zwei Pyrometern an den oberen und unteren Hauptzonen und den oberen und unteren Zwischenzonen zeigt,

Fig. 6 eine Ansicht, die die gekühlte Referenz

platte montiert an einer Wand eines Wärmofens zeigt, durch die sich die Brenner erstrecken,

Fig. 7 eine Längsschnittansicht, die einen Teil

des Brammenwärmofens von Fig. 4 mit in den oberen und unteren Zonen angeordneten Doppelpyrometern zeigt,

Fig. 8 eine Ansicht auf der Linie VIII-VIII

von Fig. 7,

Fig. 9 eine Ansicht auf der Linie IX-IX von

Fig. 8,

Fig. 10 eine Ansicht auf der Linie X-X von Fig. 8,

und

Fig. 11 eine Einzelansicht, die eine typische

Querschnittsanordnung für ein sich durch die Ofenwand erstreckendes Sichtrohr zeigt.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung nach der Erfindung zum Messen
der Oberflächentemperatur einer heißen Stahlbramme 12 in
einem Ofen 10. Der Brammenwärmofen 10 hat einen herkömmlichen Aufbau und enthält herkömmliche Einrichtungen zum Hindurchbewegen von Stahlbrammen 12. Ein Brammenvordrücker schiebt in

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ausgewählten Intervallen eine neue Bramme in den Ofen. Jede in den Ofen eintretende Bramme drückt gegen die vor ihr befindliche Bramme und diese Druckkraft wird übertragen, um alle Brammen in dem Ofen zu bewegen. Wenn der Ofen 10 voll ist und eine neue Bramme eintritt, wird die Bramme 12 am Auslaß des Ofens hinausgeschoben. Die Stahlbramme 12 wird während ihrer intermittierenden Bewegung durch den Ofen 10 erhitzt. Eine gekühlte Referenzplatte 14 ist in dem Ofen 10 angeordnet. Die Strahlung W1, die von der heißen Stahlbramme 12 ausgeht, besteht aus emittierter Strahlung und aus reflektierter Strahlung, während die Strahlung W2, die von der gekühlten Referenzplatte 14 ausgeht, fast allein aus reflektierter Strahlung besteht. Ein erstes Pyrometer 16 ist auf die Stahlplatte 12 gerichtet, während ein zweites Pyrometer auf die gekühlte Referenzplatte 14 gerichtet ist. Die Referenzplatte 14 wird unter eine Temperatur abgekühlt, bei welcher emittierte Strahlung außer Betracht bleiben kann. Die von der gekühlten Referenzplatte 14 ausgehende Strahlung ist daher fast vollständig reflektierte Strahlung. Das Reflexionsvermögen Rr der gekühlten Referenzplatte ist so gewählt, daß es gleich dem Reflexionsvermögen Rs der Stahlbramme 12 ist. Wenn die Strahlung Eg1, die auf die Stahlbramme 12 auftrifft, gleich der Energie Eg2 ist, die auf die Referenzplatte 14 auftrifft, ist die von der Stahlbramme 12 und von der gekühlten Referenzplatte 14 reflektierte Strahlung gleich. Da nur reflektierte Strahlung von der gekühlten Referenzplatte 14 kommt, wenn ein Signal, das zu der Strahlung von einem ausgewählten Zielbereich auf der Referenzplatte 14 proportional ist, von einem Signal subtrahiert wird, das zu einem ausgewählten Zielbereich gleicher Größe auf der Stahlbramme 12 proportional ist, ist das Ergebnis ein Signal, das zu der von der Stahlbramme 12 emittierten Strahlung Em proportional ist.

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_ 18 _

Das kann mathematisch folgendermaßen ausgedrückt werden:

W1 = RsEgI + Em W2 = RrEg2
W1 - W2 = Em

Dieses Ergebnis zeigt, daß die Differenz der Signale aus den Pyrometern 16 und 18 ein Signal ist, das nur zu der von der Stahlbramme 12 emittierten Strahlung proportional ist. Die Signale aus den Pyrometern 16, 18 werden an einem Summierpunkt 20 voneinander subtrahiert. Das Ausgangssignal des Summierpunktes 20 wird einem Temperaturanzeigeinstrument 22 zugeführt, welches eine Sichtanzeige der Brammentemperatur liefert. Die von der gekühlten Referenzplatte 14 und die von der gemessenen Oberfläche der Stahlbramme 12 reflektierten Strahlungen sind gleich, wenn gilt Rs = Rr und Eg1 = Eg2. Das Reflexionsvermögen der Referenzplatte und das Reflexionsvermögen der Stahlbramme sind so gewählt, daß sie gleich sind. Der Anbringungsort der Referenzplatte ist so gewählt, daß Eg1 und Eg2 ungefähr gleich sind. Die Temperatur der Referenzplatte 14 braucht nur niedrig genug gehalten zu werden, damit ihre emittierte Strahlung keinen Fehler in der Messung der Strahlung W2 verursacht. Beispielsweise ruft die von einer oxydierten Stahloberfläche bei einer Temperatur von 1316 ⁰C, wenn die Temperatur der Referenzplatte 14 auf 921 ⁰C oder darunter gehalten wird, emittierte Strahlung einen Fehler von weniger als etwa 5 °C in einer Temperaturmessung mit Pyrometern hervor, die bei der Wellenlänge von 0,9 μΐη empfindlich sind. Vorzugsweise sollte die Temperatur der Referenzplatte auf einem Wert von weniger als 649 ⁰C gehalten werden. Wenn die Referenzplatte 14 auf einer Temperatur unter 649 ⁰C gehalten wird, so können Temperaturen bis herab zu 871 ⁰C gemessen werden, und zwar

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mit einem Fehler von weniger als 5 ⁰C, der durch von der Referenzplatte 14 emittierte Strahlung hervorgerufen wird. Die Referenzplatte 14 kann leicht unter einer ausgewählten Temperatur gehalten werden, indem eine Wasserkühlung vorgesehen wird. Die Temperatur der Referenzplatte 14 braucht nicht genau kontrolliert oder gemessen zu werden und muß nur niedrig genug sein, damit keine Strahlung emittiert wird, die die gemessene Temperatur stört.

Eine ausführlichere mathematische Analyse der Erfindung ist im folgenden angegeben:

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C2 C2 C2

_r1 - XTs - XTf

W1 = Es TTj- e +Rs ^4- e + Rs Er ^A C2 C2

C1 "
W2 = Rp ^j- e + Rp Er

wenn Rs = Rp

C2

C1
W = W1 - W2 = Es ^=V=T- e

wobei W die von der Oberfläche der heißen Stahlbramme emittierte Strahlung ist.

In den obigen Gleichungen ist:

W1 = Strahlung vom heißen Stahl Ts = Stahltemperatur W2 = Strahlung von der gekühlten Platte Tf = Ofenwandtemperatur Es = Emissionsvermögen des Stahls Tr = Flammentemperatur

Er = Emissionsvermögen der Flamme X = Pyrometerbetriebswellenlänge

Rs = Reflexionsvermögen des Stahls C1, C2 = Strahlungskonstanten Rp = Reflexionsvermögen der gekühlten Platte

Eine einfache Berechnung ergibt mit:

Ts = 1093 ⁰C Es = 0,8

Tf = 1316 ⁰C Er = 0,4

Tr = 1593 ⁰C Rs = Rp = 0,2

λ = 0,9 μπι

W1 = 0,8(0,525) +0,2(2,699) + (0,2)(0,4)(12,07) =0,420 +0,540+0,966 W2 = 0 +0,2(2,699) + (0,2) (0,4) (12,07) = 0 +0,540+0,966

W = W1 - W2 =0,420 W/cm² = die Strahlung, die durch die oxydierte Stahloberfläche bei 1093 ⁰C mit einem Emissionsvermögen von 0,8 emittiert wird.

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Bei der Ausführung der Erfindung mit den obigen Parametern ist das Ausgangssignal des Pyrometers 16 ein Signal, das zu 1/926 W/cm² proportional ist, und das Ausgangssignal des Pyrometers 18 ist ein Signal, das zu 1,506 W/cm² proportional ist. Das Signal, das erzielt wird, wenn die Ausgangssignale der Pyrometer 16 und 18 in dem Summierpunkt 20 subtrahiert werden, ist äquivalent zu 0,420 W/cm². Bei einem Emissionsvermögen von 0,8 stellt das zu 0,4 20 W/cm² äquivalente Signal eine Stahloberflächentemperatur von 1093 ⁰C dar. Das Temperaturanzeigeinstrument 22 wird daher so geeicht, daß es eine Temperatur von 1093 ⁰C für ein Eingangssignal anzeigt, das zu 0,420 W/cm² äquivalent ist. Wenn das Emissionsvermögen ungleich 0,8 ist, wird das Temperaturanzeigeinstrument 22 entsprechend geeicht. Tatsächlich wurde mit Testanlagen ermittelt, daß das Emissionsvermögen für die meisten heißen Stahlbrammen 0,85-0,03 beträgt.

Die Menge an von der Referenzplatte 14 emittierter Strahlung, die toleriert werden kann, hängt von der Temperatur der Bramme 12 ab, die gemessen wird. Für eine relativ heiße Bramme 12 ist eine größere emittierte Strahlung von der Referenzplatte 14 zulässig, ohne daß ein nennenswerter Systemfehler hervorgerufen wird. In einem Ofen 10, der verschiedene Zonen 31, 33 hat, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, kann die Temperatur in den Zonen unterschiedlich sein. In einer Zone, in der die Temperatur der Bramme 12 niedriger ist, stellt die reflektierte Strahlung einen größeren Prozentsatz der Energie dar, der sich die Pyrometer 16, 18 gegenübersehen. Beispielsweise beträgt in der Primär- oder Hauptzone 31 die reflektierte Strahlung 75% der Strahlung, der sich das Pyrometer 16 gegenübersieht, während in der Zwischenzone 33 die reflektierte Strahlung nur 25% der Strahlung betragen kann. Diese Differenz in d«r reflektierten Strahlung als ein Prozentsatz der vereinig-

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ten emittierten und reflektierten Strahlung kann den Systemfehler um mehrere Grad erhöhen. Testläufe bei 927 ⁰C und unterschiedlichen Feuerungsbedingungen zeigen jedoch/ daß die Auswirkung im allgemeinen gering ist.

Die emittierte Strahlung ist eine Funktion der Oberflächentemperatur, weshalb die Subtraktion der Signale aus den Pyrometern 16, 18 ein Signal ergibt, das die Oberflächentemperatur der Bramme 12 darstellt. Wenn sich die Flamme oder andere Ofenbedingungen ändern, werden sowohl die Bramme 12 als auch die Referenzplatte 14 die Änderung in gleicher Weise widerspiegeln. Die Anordnung und das Verfahren nach der Erfindung kompensieren daher sich ändernde Bedingungen in dem Ofen 10 ständig.

In Fig. 1 werden die Strahlungen W1 und W2 durch Pyrometer 16 bzw. 18 abgefühlt. Der Ofen 10 wird durch Brennstoff erhitzt, der in einer Flamme 19 brennt. Ein Temperaturfühler 21 ist in einer Wand des Ofens 10 zum Abfühlen der Wand- oder Zonentemperatur vorgesehen. Die Ausgangssignale der Pyrometer 16, 18 werden in der Summiereinrichtung 20 miteinander verknüpft, um das Differenzsignal zu bilden. Das Ausgangssignal der Summiereinrichtung 20, auf das das Temperaturanzeigeinstrument 22 anspricht, ist ein Differenzsignal, welches eine Funktion der Temperatur der Stahlbramme 12 ist. Kühlwasser wird in einer Leitung 24 durch die Wand des Ofens 10 gefördert, um die Stahlplatte 14 zu kühlen. Die erforderliche Menge an Kühlwasser hängt von der Ofentemperatur ab. Die Temperatur der Platte 14 braucht nicht mit großer Genauigkeit gesteuert zu werden, sondern muß gerade unter einem ausgewählten Maximum von beispielsweise 649 ⁰C gehalten werden.

Die Feuerungsbedingungen des Ofens 10 können die reflektierte Flammenabstrahlung, die durch das Doppelpyrometersystem unter-

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drückt werden muß, beträchtlich ändern. Die Brennstoffzufuhr zu dem Brenner beeinflußt die Menge der von der Flamme abgestrahlten Energie. Die Luftzufuhr zu dem Ofenbrenner bestimmt die Flammenlänge. Die Menge der von der Flamme reflektierten Strahlungsenergie ist eine Funktion der Flammenlange und der Flammentemperatur. Die Genauigkeit des Doppelpyrometersystems wurde für verschiedene Ofenbedingungen untersucht. Einige abnorme Bedingungen, wie Verbrennen von ■unverbranntem Brennstoff vor dem Zielbereich und die Bewegung der Flamme in den Pyrometersichtweg, verursachen unregelmäßige Pyrometeranzeigen. Diese abnormen Pyrometeranzeigen sind für die Ofenbedienungsperson leicht zu erkennen.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in welcher ein einziges Pyrometer 17 benutzt wird. Das Pyrometer 17 wird zwischen einer ersten Position, in welcher es längs eines Weges 26 auf die Stahlbramme 12 gerichtet ist, und einer zweiten Position, in welcher es längs eines Weges 28 auf die gekühlte Referenzplatte 14 gerichtet ist, hin- und herbewegt. Das Pyrometer 17 ist somit abwechselnd für eine ausgewählte Zeit auf die Referenzplatte 14 und auf die Stahlbramme 12 gerichtet. Eine Hin- und Herbewegungssteuereinrichtung 90 bewegt das Pyrometer 17 zwischen der ersten Position und der zweiten Position hin und her. Die Hin- und Herbewegungssteuereinrichtung 90 betätigt einen Schalter 92 in Synchronismus mit dem Pyrometer 17. Das Ausgangssignal des Pyrometers 17 wird dem positionsempfindlichen Schalter 92 zugeführt, der das Ausgangssignal des Pyrometers 17 abwechselnd zwei Verstärkern 94, 96 zuführt. Der Verstärker 94 empfängt das Signal, wenn das Pyrometer 17 auf die Bramme 12 gerichtet ist, und der Verstärker 96 empfängt das Signal, wenn das Pyrometer 17 auf die gekühlte Referenzplatte 14 gerichtet ist. Das Signal aus dem Verstärker 96 wird von dem Signal aus dem Verstärker 94 durch einen Differenzverstärker 93 subtrahiert. Das Ausgangssignal

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des Differenzverstärkers 93 ist zu der von der Bramme 12 emittierten Strahlung proportional und stellt somit die Oberflächentemperatur der Bramme 12 dar. Ein Temperaturanzeigeinstrument 30 spricht auf das Differenzsignal aus dem Verstärker 93 an und liefert eine genaue Anzeige der Temperatur der Bramme 12.

Ein Durchlaß oder eine Öffnung 32 ist in dem Ofen 10 schematisch angegeben. Dieser Durchlaß wird durch die Ofenkonstruktion festgelegt und zeigt den Bereich an, in welchem die Brammen selbst unter abnormen oder Störbedingungen bleiben sollten. Es sei beachtet, daß die gekühlte Referenzplatte 14 außerhalb dieses Bereiches angeordnet ist, so daß sie durch Brammen, die durch den Ofen 10 hindurchgehen, oder durch Störfälle, wie ein Aufstauen von Brammen in dem Ofen 10, nicht ohne weiteres beschädigt werden kann. In diesem Zusammenhang sei an die aus den US-PSen 2 737 809 und 2 837 917 bekannten Anordnungen erinnert, die eine Platte in unmittelbarer Nähe der Brammen erfordern. Die von den Brammen entfernte Lage der Referenzplatte ist sehr vorteilhaft.

Fig. 3 zeigt ein Schema des optischen Kopfes eines Pyrometers 25 mit zwei Detektorzellen 13, 15. Diese beiden Zellen 13, 15 sind versetzt von der optischen Achse der Objektivlinse 27 angeordnet. Deshalb ist jede Detektorzelle 13, 15 in einer anderen Richtung in den Ofen 10 gerichtet, was durch die Strahlen in Fig. 3 dargestellt ist. Der Detektor 13 ist auf die Brammenoberfläche 12 gerichtet, und der Detektor 15 ist auf die gekühlte Referenzplatte 14 gerichtet. Die Ausgänge der Detektoren 13, 15 können mit entgegengerichteten Spannungen in Reihe geschaltet werden oder ihre Ausgangssignale können verstärkt werden und die beiden verstärkten Signale dann voneinander subtrahiert werden, um das Differenzsignal zu erhalten. Dieses Pyrometer 25 mit zwei Detektorzellen vereinigt im

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wesentlichen zwei Pyrometer in einem Gehäuse und erfüllt dieselbe Aufgabe wie die beiden getrennten Pyrometer 16, 18 von Fig. 1.

Die Pyrometer 16, 18 sollten an einem Ort angebracht sein, wo sie auf die Bramme 12 und die Referenzplatte 14 gerichtet werden können, ohne daß ihr Sichtweg durch die Brennerflamme 19 beeinflußt wird. In einer dauerhaften Anlage können die Pyrometer 16, 18 isoliert und direkt an dem Ofenaufbau befestigt werden, um die Abfühlkopftemperatur unter einer ausgewählten Temperatur zu halten. Ein Hitzeschild und eine wassergekühlte Anordnung können zwischen dem Kopf des Pyrometers oder 18 und dem Sichtrohr 54 (Fig. 11) angeordnet sein. Gefilterte Luft wird durch das Sichtrohr hindurchgeblasen, um es zu kühlen und um Teilchen daran zu hindern, sich auf den Pyrometerlinsen abzulagern.

Die Menge an Strahlungsenergie, die durch die Bramme 12 emittiert und reflektiert wird, ist von dem Oberflächenzustand abhängig. An der Oberfläche wird eine Zunderschicht gebildet, wenn die Bramme erhitzt wird. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Doppelpyrometeranordnung für einen Wert des Brammenemissionsvermögens von 0,85 geeicht. Das Emissionsvermögen wurde für verschiedene Proben unter verschiedenen Betriebsbedingungen gemessen. Es wurde beobachtet, daß die Probenemissionsvermögen in dem Bereich von 0,85-0,03 lagen. Auf der Grundlage dieser Daten wurde für ein Pyrometer, das bei einer Wellenlänge von 0,9 μΐη arbeitet, und für eine Branunenoberf lächentemperatur von 1316 ⁰C ,berechnet,daß eine Emissionsvermögensänderung von -0,03 die Pyrometeranzeige um ^5 ⁰C ändern kann.

Wenn sich die Bramme 12 in dem Ofen erhitzt, kann die Zunderschicht, die auf der Oberfläche gebildet wird, an irgendeinem Punkt eine Wärmesperre zwischen dem Ofen und dem Körper der

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Bramme erzeugen. Die Temperaturdifferenz an der Zunderschicht ist proportional zu der Dicke der Zunder- oder Oxidschicht. Die Zeitverzögerung, bei welcher es sich um die Zeit handelt, die eine Temperaturänderung benötigt, um sich durch die Zunderschicht hindurch fortzupflanzen, ist proportional zu dem Quadrat der Dicke. Da das Pyrometer 16 die Brammenoberflächenzunderschicht optisch betrachtet, ruft in irgendeinem Punkt die Dicke der Zunderschicht Pyrometeranzeigen hervor, die für die Temperaturen unter der Oberfläche nicht repräsentativ sind. Das Zunderproblem ist bei kohlenstoffarmem Stahl am akutesten. Wenn die Dicke der Zunderschicht zu groß ist, ist keine Messungsvereinbarung möglich. Wenn eine Stahlbramme für eine zu lange Zeitspanne in dem Ofen gehalten wird, wird sich daher eine Zunderschicht bilden, die die Genauigkeit der Temperaturanzeigen stark beeinflussen kann. Der Einfluß des Zunders, der sich auf Brammen aus rostfreiem Stahl bildete, hat sich im allgemeinen als vernachlässigbar herausgestellt.

Eine langfristige Fehlerquelle kann sich ergeben, wenn feuerfesten und metallischen Oxiden gestattet wird, sich auf der Zieloberfläche der Referenzplatte 14 anzusammeln. Diese Ansammlung kann einen zu großen Fehler verursachen, wenn sie zu groß wird. Durch regelmäßiges Reinigen der Referenzplatte wird diese Fehlerquelle beseitigt.

Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Brammenofen 10 mit vier Doppelpyrometeranordnungen. Die gekühlte Referenzplatte 14 ist an der Brennerwand montiert, wo die Brenner 60 in den Ofen 10 eindringen. Die oberen Pyrometer 16, 18 ermitteln die Temperatur der Oberseite der Stahlbramme 12, während die unteren Pyrometer 16, 18 die Temperatur der Unterseite der Stahlbramme 12 ermitteln. Die oberen und unteren Brenner sind unabhängig voneinander steuerbar und außerdem können die Tragrohre eine

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Differenz zwischen der Erhitzung der Oberseite und der Erhitzung der Unterseite verursachen. Die Oberfläehentemperatur an der Oberseite braucht daher nicht gleich der Oberflächentemperatur an der Unterseite zu sein.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen ausführlichere Ansichten des Ofens und des Sichtweges in einen Ofen mit doppelten oberen und unteren Pyrometern, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind. Die Sichtwege für die Doppelpyrometer sind so angeordnet, daß sie nicht durch die Brennerflammen hindurchgehen und dadurch nicht direkt beeinflußt werden. Fig. 7 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Teils eines Ofens der in Fig. 5 dargestellten· Art. Doppelpyrometer 16, 18 sind oberhalb und unterhalb der Bramme 12 vorgesehen. Fig. 8 zeigt die Anordnung von Fig. 7 insgesamt auf der Linie VIII-VIII. Fig. 9 zeigt deutlich die Referenzplatte 14, die an einer Brennerwand 71 oberhalb des offenen Durchlasses in dem Ofen 10 angebracht ist. Für die Messung der Temperatur der Oberfläche der Unterseite der Bramme bildet ein wassergekühltes Tragrohr die gekühlte Referenzquelle (Fig. 10). In diesem Fall ist somit eine gesonderte wassergekühlte Referenzplatte 14 für die Temperaturmessung nicht erforderlich.

Fig. 11 zeigt eine typische Querschnittsanordnung für eine einstellbare Sichtrohranordnung 54. Ein Sichtrohr 55, an dessen äußerem Ende ein Pyrometer befestigt ist, kann in den Ofen gerichtet werden. Eine Schwenkbuchsenplatte 51 ist an einer Befestigungsplatte 50 befestigt. Die Platte 51 erfaßt ein teilweise kugelförmiges Teil 53, das das Sichtrohr 55 trägt. Das erlaubt, die Position des Sichtrohres 55 so zu verstellen, daß es auf den gewünschten Zielbereich auf der gekühlten Referenzplatte 14, der gekühlten Referenzoberfläche 21 oder der heißen Bramme 12 gerichtet ist. Die Befestigungsplatte 50 ist mit einem stabilen Teil des Ofens 10 an einer Tragsäule verbunden.

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Die hier beschriebene Temperaturfühlanordnung weist gegenüber dem Stand der Technik zahlreiche Vorteile auf. Es ist keine erhitzte Platte erforderlich, die eine genaue Tempera= turkontrolle erfordert. Die gekühlte Referenzplatte 14 oder die Referenzoberfläche 21, die benutzt wird, braucht sich nicht in unmittelbarer Nähe der Bramme 12 zu befinden und kann tatsächlich an einer Stelle angebracht sein, wo es unwahrscheinlich ist, daß sie durch einen Brammenstau beschädigt wird. Die Temperatur der gekühlten Referenzplatte braucht nicht genau geregelt zu werden, sondern muß nur unter einer Temperatur liegen, die so ausgewählt ist, daß jeder Fehler, der durch emittierte Strahlung verursacht wird, vernachlässigbar ist.

Das hier beschriebene Verfahren ist experimentell überprüft worden, und zwar unter Verwendung eines einzigen Pyrometers, das in einem gasgefeuerten Ofen abwechselnd auf eine heiße Stahlplatte und eine gekühlte Referenzplatte gerichtet wurde. Die Differenz der beiden Temperaturanzeigen wurde benutzt, um zu berechnen, wie groß die Temperaturanzeige der heißen Stahlplatte sein würde, wenn ein Pyrometersignal von dem anderen subtrahiert wird. Diese Experimente bestätigten das Verfahren für Beharrungszustandsbedingungen des Ofens und der Platten.

Zur. Bestätigung des Verfahrens für veränderliche Ofenbedingungen und an einem Produktionsofen wurde das Doppelpyrometersystem gebaut und an einem Wärmofen installiert, durch den Brammen hindurchbewegt wurden.

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Claims

Patentansprüche:

1.1 > Anordnung zum Messen der Oberflächentemperatur eines heißen Gegenstands in einem Ofen, gekennzeichnet durch eine in dem Ofen angeordnete Referenzplatte, durch eine Einrichtung zum Abkühlen der Referenzplatte unter eine vorbestimmte Temperatur, durch eine Gegenstandsstrahlungsdetektoreinrichtung zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das zu der emittierten plus der reflektierten Strahlung von dem heißen Gegenstand proportional ist, durch eine Referenzplattenstrahlungsdetektoreinrichtung zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das zu der von der Referenzplatte reflektierten Strahlung proportional ist, und durch eine Einrichtung zum Subtrahieren des Ausgangssignals der Re- ferenzplattenstrahlungsdetektoreinrichtung von dem Ausgangs- signal der Gegenstandsstrahlungsdetektoreinrichtung.

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ORIGINAL INSPECTED

2- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstandsstrahlungsdetektoreinrichtung ein erstes Pyrometer enthält, das auf den heißen Gegenstand gerichtet ist, und daß die Referenzplattenstrahlungsdetektoreinrichtung ein zweites Pyrometer enthält, das auf die Referenzplatte gerichtet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstandsstrahlungsdetektoreinrichtung und die Referenzplattenstrahlungsdetektoreinrichtung ein gemeinsames Pyrometer enthalten, das zwischen einer ersten Position, in der es auf den heißen Gegenstand gerichtet ist, und einer zweiten Position, in der es auf die Referenzplatte gerichtet ist, hin- und herbewegt wird, und daß. eine Hin- und Herbewegungssteuereinrichtung vorgesehen ist zum Hin- und Herbewegen des gemeinsamen Pyrometers zwischen der ersten und der zweiten Position.

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine positionsempfindliche Schalteinrichtung zur Bildung der Differenz aus dem Pyrometerausgangssignal, das erhalten wird, wenn das gemeinsame Pyrometer in der ersten Position ist, in der es auf den heißen Gegenstand gerichtet ist, und dem Pyrometerausgangssignal, das erhalten wird, wenn das gemeinsame Pyrometer in der zweiten Position ist, in der es auf die Referenzplatte gerichtet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Objektivlinse, durch die hindurch die Gegenstandsstrahlungsdetektoreinrichtung unter einem ersten Winkel auf den Gegenstand gerichtet ist und durch die hindurch die Referenzplatten-Strahlungsdetektoreinrichtung unter einem zweiten Winkel auf¹ die Referenzplatte gerichtet ist.

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6. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verstärkungseinstelleinrichtung zum Verändern der relativen Stärke der Signale aus der Gegenstandsstrahlungsdetektoreinrichtung und der Referenzplattenstrahlungsdetektoreinrichtung,

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Kühlen der Referenzplatte so aufgebaut ist, daß die Referenzplatte unter einer Temperatur gehalten wird, bei welcher sie eine zum Verursachen eines nennenswerten Fehlers in der Messung der Oberflächentemperatur des Gegenstands nicht ausreichende Strahlung emittiert.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstandsstrahlungsdetektoreinrichtung und die Referenzplattenstrahlungsdetektoreinrichtung für Strahlung mit einer Wellenlänge von ungefähr 0,9 μπι empfindlich sind.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen so aufgebaut ist, daß er einen Längsdurchlaß aufweist, in welchem sich Gegenstände durch den Ofen bewegen, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist zum Bewegen der Gegenstände durch den Längsdurchlaß, und daß die Referenzstrahlungsdetektoreinrichtung in dem Ofen außerhalb des Längsdurchlasses angebracht ist.

10. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Referenzfläche innerhalb des Ofens, durch eine Kühleinrichtung, mittels welcher die Referenzfläche unter einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird, durch eine erste Öffnung, die in dem Ofen gebildet ist und Sichtwege in das'Innere des Ofens schafft, durch ein erstes Paar Strahlungsdetektoren, die durch

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die erste öffnung hindurch in den Ofen gerichtet sind, wobei einer auf die Oberseite des Gegenstands und der andere auf die Referenzfläche gerichtet ist, und durch eine Verknüpfungseinrichtung zum Verknüpfen der Ausgangssignale der beiden Strahlungsdetektoren·

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzfläche ein gekühltes Tragrohr innerhalb des Ofens ist.

12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzfläche ein gekühltes Teil des Ofenaufbaus ist.

13. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzfläche eine innerhalb des Ofens angeordnete obere Referenzplatte ist.

14. Anordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine innerhalb des Ofens angeordnete untere Referenzplatte, wobei die Kühleinrichtung außerdem die untere Referenzplatte unter eine vorbestimmte Temperatur abkühlt, durch eine zweite öffnung, die in dem Ofen gebildet ist, um Sichtwege in das Innere des Ofens zu bilden, durch ein zweites Paar Strahlungsdetektoren, die durch die zweite Öffnung hindurch in den Ofen gerichtet sind und von denen einer auf die Unterseite des Gegenstands und der andere auf die zweite Referenzplatte gerichtet ist, und durch eine zweite Verknüpfungseinrichtung zum Verknüpfen der Ausgangssignale des zweiten Paares von Strahlungsdetektoren.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung die obere Referenzplatte und die untere Referenzplatte unter eine ausgewählte Temperatur abkühlt, so daß diese keine nennenswerte Strahlung emittieren.

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16. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Paar Strahlungsdetektoren und das zweite Paar Strahlungsdetektoren eine Strahlung mit einer Wellenlänge, die etwa gleich 0,9 μπι ist, erfassen»

17. Anordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Öffnungen, die in den Enden des Ofens gebildet sind und einen Längsweg durch den Ofen begrenzen, längs welchem sich die Gegenstände durch den Ofen hindurchbewegen, und durch eine Einrichtung zum Bewegen der Gegenstände durch den Ofen, wobei die obere Referenzplatte in dem Ofen oberhalb des Durchlasses desselben angebracht ist.

18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Referenzplatte in dem Ofen unterhalb des Durchlasses desselben angebracht ist.

19. Anordnung zum Messen der Temperatur einer heißen Bramme in einem Ofen, mit einem Pyrometer, dessen Ausgangssignal zu der von der heißen Bramme ausgehenden Strahlung in Beziehung steht, gekennzeichnet durch eine innerhalb des Ofens angeordnete Referenzplatte, durch eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Referenzplatte in bezug auf die heiße Bramme, durch ein zweites Pyrometer, das so angeordnet ist, daß es ein Ausgangssignal liefert, welches in Beziehung zu der von der Referenzplatte ausgehenden Strahlung steht, und durch eine Differenzbildungseinr.ichtung, die die Ausgangssignale der beiden Pyrometer voneinander subtrahiert.

20. Verfahren zum Messen der Oberflächentemperatur eines heißen Gegenstands in einem Ofen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: . Anordnen einer Referenzplatte in dem Ofen, die ungefähr dasselbe Reflexionsvermögen wie der Gegenstand hat,

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Kühlen der Referenzplatte auf eine Temperatur, bei welcher ihre emittierte Strahlung vernachlässigbar ist, Messen der von dem heißen Gegenstand ausgehenden Strahlung, um ein Signal zu erhalten, das zu der von dem heißen Gegenstand emittierten und reflektierten Strahlung proportional ist,

Messen der von der Referenzplatte ausgehenden Strahlung, um ein Signal zu erhalten, das zu der Strahlung proportional ist, die durch die gekühlte Referenzplatte reflektiert wird, und

Verknüpfen der Signale, um ein Differenzsignal zu erhalten, das ungefähr proportional zu der von dem heißen Gegenstand emittierten Strahlung ist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativstärken des von dem heißen Gegenstand erhaltenen Signals und des von der Referenzplatte erhaltenen Signals so eingestellt werden, daß die Teile reflektierter Strahlung der Signale gleich sind.

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