DE2935186C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum berührungslosen Messen der Temperatur eines sich bewegenden Bandes mittels eines dem Band zugeordneten stationären Temperaturfühlers in einem Vakuum besser als 10-2 mbar. The invention relates to a method for the contactless measurement of the temperature of a moving belt by means of a stationary temperature sensor assigned to the belt in a vacuum better than 10 -2 mbar.
Durch die DE-OS 14 23 918 ist es bekannt, die Temperatur von Metallblöcken dadurch zu messen, daß man das feuer feste Außenrohr eines Temperaturfühlers an den Metall block anlegt, in dessen Mündung im Abstand von der Metallblockoberfläche eine gut wärmeleitende Scheibe an geordnet ist, deren dem Metallblock abgekehrte Rückseite gut wärmeleitend mit einem Thermoelement verbunden ist, wobei die rückseitigen Wärmeverluste der Scheibe durch eine hochwertige Wärmedämmung verringert werden. Dabei erwärmt sich die Verbindungsstelle des Thermoelements im wesentlichen ebenso hoch, als ob sie an der Oberfläche des Werkstücks unmittelbar anläge. Da die Messung unter Atmosphärendruck durchgeführt wird, erfolgt die Wärme übertragung bis zum Thermoelement teilweise durch Wärme leitung in dem am Metallblock anliegenden Außenrohr in axialer Richtung und durch die Scheibe in radialer Rich tung, teilweise durch Konvektion des in dem scheibenförmigen Hohlraum zwischen Metallblock und Scheibe eingeschlossenen Luftvolumens und teilweise auch durch Wärmestrahlung. Für eine berührungslose Messung im Vakuum und bei niedrigeren Temperaturen ist der bekannte Temperaturfühler nicht ge eignet, da dessen Zeitkonstante unter solchen Bedingungen im Monatsbereich liegen würde. Bei laufenden Bändern scheidet eine Messung durch Wärmeleitung, d. h. bei Be rührung von Fühler und Band aus auf der Hand liegenden Gründen aus.From DE-OS 14 23 918 it is known the temperature of metal blocks by measuring the fire fixed outer tube of a temperature sensor to the metal creates a block, in its mouth at a distance from the Metal block surface a good heat-conducting disc is arranged, the back of which faces away from the metal block is well thermally connected to a thermocouple, whereby the rear heat losses of the pane through high quality insulation can be reduced. Here the connection point of the thermocouple heats up in the essentially as high as if they were on the surface of the workpiece immediately. Since the measurement under Atmospheric pressure is carried out, the heat takes place Transmission to the thermocouple partly by heat cable in the outer tube in contact with the metal block axial direction and through the disc in the radial direction tion, partly by convection in the disc-shaped Cavity enclosed between the metal block and the disc Air volume and partly also by heat radiation. For a non-contact measurement in vacuum and at lower ones Temperatures is not the known temperature sensor suitable because its time constant under such conditions would be in the monthly range. With tapes running a measurement by thermal conduction, d. H. at Be Touch of probe and tape are obvious Reasons for.
Durch die DE-AS 12 76 930 ist eine Pyrometeranordnung zur berührungslosen Messung der Temperatur eines kontinuier lich durch einen Ofen bewegten Bandes bekannt, bei dem die Wärmestrahlung des Bandes gemessen wird. Ein der artiges Meßprinzip ist zwar grundsätzlich auch im Vakuum anwendbar, führt jedoch aus folgendem Grunde nicht zu genauen Messungen: Das Meßverfahren setzt eine relativ genaue Kenntnis des Emissionsvermögens des Bandes vor aus. Schwankungen im Emissionsvermögen des Bandes von z. B. 1 : 10, die sich bei einer Beschichtung des Bandes ergeben können, führen zu erheblichen Meßfehlern. Die Emissionsabhängigkeit der Pyrometeranordnung wird auch durch die angegebene Kompensationsschaltung nicht be seitigt, die sich nur auf eine Kompensation der Hinter grundstrahlung des Ofenraumes beschränkt.DE-AS 12 76 930 is a pyrometer arrangement for non-contact measurement of the temperature of a continuous Lich known by an oven moving belt in which the thermal radiation of the strip is measured. One of the Like measuring principle is in principle also in a vacuum applicable, but does not lead to the following reason exact measurements: The measuring method sets a relative precise knowledge of the emissivity of the tape out. Fluctuations in the emissivity of the tape from e.g. B. 1:10, when coating the tape can result in considerable measurement errors. The Emission dependency of the pyrometer arrangement will also not be by the specified compensation circuit sides that only relate to compensation of the rear basic radiation of the furnace space limited.
Temperaturmessungen an laufenden Bändern und im Vakuum sind häufig erforderlich, insbesondere aber bei der Be schichtung solcher Bänder mittels der bekannten Vakuumauf dampf- und/oder Katodenzerstäubungsverfahren, die bei Vakua besser als 10-2 mbar durchgeführt werden. Die Einhaltung eines genauen Temperaturniveaus des laufenden Bandes ist beispielsweise erforderlich, um Oberflächen schichten mit bestimmten Schichtzusammensetzungen, Schicht eigenschaften etc. herzustellen. Dabei soll auch noch die Verbindung zwischen der Schicht und dem Band bzw. Sub strat bestimmten Anforderungen genügen. So hat beispiels weise die Substrattemperatur beim Vakuumbeschichten einen erheblichen Einfluß auf die Niederschlagsgeschwindigkeit bzw. das sogenannte Rückdampfen, die Eindiffusion von Dampf partikeln in die Substratoberfläche etc., letztendlich auch auf die Haftfestigkeit der Schicht. Es ist infolgedessen erforderlich, die durch umfangreiche Versuche als optimal ermittelte Substrat- bzw. Bandtemperatur im Produktionsmaß stab auch möglichst genau einzuhalten.Temperature measurements on running belts and in a vacuum are often required, but in particular when coating such belts by means of the known vacuum vapor and / or cathode sputtering methods, which are carried out better than 10 -2 mbar in vacuums. Maintaining an exact temperature level of the moving belt is necessary, for example, to produce surface layers with certain layer compositions, layer properties, etc. The connection between the layer and the strip or substrate should also meet certain requirements. For example, the substrate temperature during vacuum coating has a significant influence on the rate of precipitation or the so-called re-evaporation, the diffusion of steam particles into the substrate surface, etc., and ultimately also on the adhesive strength of the layer. As a result, it is necessary to adhere as precisely as possible to the substrate or strip temperature determined in the production scale by extensive tests.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Meßver fahren bzw. eine Meßanordnung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, mit denen es möglich ist, an im Vakuum laufenden Bändern mit nicht genau definierbarem Emissions vermögen dennoch ein vorgegebenes Temperaturniveau möglichst genau einzuhalten.The invention is therefore based on the object, a Meßver drive or a measuring arrangement of the initially described Specify genus with which it is possible to in vacuum running belts with not exactly definable emissions still have a given temperature level if possible to adhere to exactly.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt gemäß der vor liegenden Erfindung dadurch, daß man in unmittelbarer Nähe des Bandes mit im wesentlichen konstantem Abstand vom Band eine wärmeleitende strahlungsabsorbierende Platte anordnet, die dem Band abgekehrte Seite der Platte gegen Wärmever luste schützt und die Temperatur der Platte mittels des Temperaturfühlers bestimmt. Der Erfindung liegt die Fest stellung zugrunde, daß die strahlungsabsorbierende Platte bzw. deren Oberfläche sehr weitgehend die Temperatur des Bandes annimmt, und zwar völlig unabhängig von dessen Ober flächen- bzw. Strahlungseigenschaften. Die geschieht unter den genannten Bedingungen der Berührungsfreiheit und des Vakuums praktisch ausschließlich durch Wärmestrahlung. Das Emissionsvermögen des Bandes hat dabei, wie Messungen er geben haben, keinen Einfluß auf das absolute Temperatur niveau des laufenden Bandes; es beeinflußt lediglich die Zeitkonstante des Systems, die aber durch nachfolgend noch näher beschriebene Maßnahmen gezielt beeinflußt werden kann.The task is solved according to the lying invention in that one in the immediate vicinity of the tape at a substantially constant distance from the tape arranges a heat-conducting radiation-absorbing plate, the side of the plate facing the tape against heat protects and protects the temperature of the plate by means of the Temperature sensor determined. The invention is fixed position that the radiation absorbing plate or their surface very largely the temperature of the Band takes on, and completely independent of its waiter surface or radiation properties. That happens under the mentioned conditions of freedom of contact and Vacuum practically exclusively through heat radiation. The The tape's emissivity, like measurements it has have no influence on the absolute temperature level of running tape; it only affects the Time constant of the system, but by following Measures described in more detail can be influenced in a targeted manner can.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, die Temperatur des laufenden Bandes ohne Berührung und damit ohne Beschädigung des Bandes innerhalb enger Grenzen von wenigen Grad Celsius genau zu erfassen und gegebenenfalls zu regeln. Dies ist selbst bei relativ niedrigen Tempera turen von beispielsweise 150°C möglich.The solution according to the invention makes it possible to Temperature of the running belt without touching it without damaging the tape within narrow limits of a few degrees Celsius and if necessary to regulate. This is even at a relatively low tempera tures of, for example, 150 ° C possible.
Selbst wenn der Schutz der Rückseite der strahlungsab sorbierenden Platte gegen Wärmeverluste nicht vollständig ist, beispielsweise im Hinblick auf den zu treibenden Auf wand, so haben Messungen und Rechnungen ergeben, daß ein als hoch anzusehender Leistungsverlust von 10% von der Platte durch die Wärmedämmung hindurch nur zu einem Temperaturfehler von etwa 2,5% führt.Even if the back of the radiation protection sorbent plate against heat loss is not complete is, for example with regard to the drive to be driven wall, measurements and calculations have shown that a performance loss of 10% of the panel through the thermal insulation only to one Temperature error of about 2.5% leads.
Die erfindungsgemäße Meßanordnung läßt sich sowohl in Form eines passiven als auch eines aktiven Systems verwirklichen. Bei einem passiven System wird auf der Rückseite der strahlungsabsorbierenden Platte lediglich eine möglichst wirksame Einrichtung zur Eindämmung von Wärmeverlusten ange ordnet, die beispielsweise aus einem Isolierkörper be steht, insbesondere aus einer Vielzahl von dünnen metall beschichteten und lose gepackten Kunststoff-Folien. Bei einem aktiven System wird gemäß der weiteren Erfindung eine erhöhte Genauigkeit und verkürzte Zeitkonstante da durch erreicht, daß die strahlungsabsorbierende Platte von einem Hohlkörper umgeben ist, der mit einer Heizein richtung versehen ist, und daß außer der Platte auch der Hohlkörper mit einem Temperaturfühler versehen ist, daß die Ausgänge beider Temperaturfühler zur Differenzbil dung einem Vergleicher aufgeschaltet sind, und daß die Heizeinrichtung in der Weise regelbar ist, daß die Tempera turdifferenz von Hohlkörper und Platte ein Minimum ist. Durch eine minimale Temperaturdifferenz wird auch der Strahlungsverlust der Platte auf der Rückseite auf ein Minimum reduziert. Da es verhältnismäßig einfach ist, die Temperatur des Hohlkörpers auf ±1 Grad Kelvin konstant einzuregeln, ist der Meßfehler noch wesentlich kleiner, z. B. 0,06 Grad Kelvin.The measuring arrangement according to the invention can be both in shape a passive as well as an active system. In the case of a passive system, the radiation-absorbing plate only one if possible effective device to contain heat loss assigns, for example, from an insulating body stands, especially from a variety of thin metal coated and loosely packed plastic films. At an active system according to the further invention increased accuracy and shortened time constant achieved by that the radiation absorbing plate is surrounded by a hollow body with a heater direction is provided, and that in addition to the plate Hollow body is provided with a temperature sensor that the outputs of both temperature sensors for differential calculation a comparator, and that the Heating device is adjustable in such a way that the tempera difference between the hollow body and the plate is a minimum. With a minimal temperature difference, the Radiation loss of the plate on the back on Minimum reduced. Since it is relatively simple that Temperature of the hollow body constant at ± 1 degree Kelvin the measuring error is still considerably smaller, e.g. B. 0.06 degrees Kelvin.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungs gegenstandes sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further advantageous refinements of the invention the subject of the other subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meßan ordnung und das damit durchgeführte Meßverfahren wird nach folgend anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of a measuring arrangement according to the invention and the measuring method carried out with it is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3. It shows
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Vakuumbe schichtungsanlage (Katodenzerstäubungsanlage) mit eingebautem Erfindungsgegenstand, Fig. 1 is a vertical section through a coating plant Vakuumbe (Katodenzerstäubungsanlage) with built-in subject invention,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein passives System eines Temperaturfühlers und Fig. 2 shows a longitudinal section through a passive system of a temperature sensor and
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein aktives System eines Temperaturfühlers. Fig. 3 shows a longitudinal section through an active system of a temperature sensor.
In Fig. 1 ist eine Vakuumkammer 1 dargestellt, die aus einer Grundplatte 2 und einer glockenförmigen Haube 3 besteht. Die Vakuumkammer ist mittels einer Saugleitung 4 evakuierbar, die an nicht gezeigte Vakuumpumpen angeschlossen ist.In Fig. 1, a vacuum chamber 1 is shown, which consists of a base plate 2 and a bell-shaped hood 3 . The vacuum chamber can be evacuated by means of a suction line 4 , which is connected to vacuum pumps, not shown.
Innerhalb der Vakuumkammer 1 sind an einem Gestell 5 eine Vor ratsrolle 6 für ein zu beschichtendes Band 7, zwei Umlenk rollen 8 und 9 und eine Aufnehmerrolle 10 drehbeweglich im Sinne der Pfeile gelagert.Within the vacuum chamber 1 are on a frame 5 before a supply roller 6 for a tape 7 to be coated, two deflection rollers 8 and 9 and a pickup roller 10 rotatably mounted in the direction of the arrows.
Neben demjenigen Teil des Bandes 7, der zwischen den Umlenk rollen 8 und 9 liegt, sind eine Heizeinrichtung 11, der er findungsgemäße Temperaturfühler 12 und eine Hochfrequenz- Zerstäubungskatode 13 angeordnet. Mit Ausnahme des Tempera turfühlers 12 sind sämtliche Vorrichtungsteile Stand der Technik, einschließlich des geregelten Antriebes zum Um wickeln des Bandes 7 von der Vorratsrolle 6 zur Aufnehmer rolle 10.In addition to that part of the belt 7 , which is between the deflection rollers 8 and 9 , a heating device 11 , which he inventive temperature sensor 12 and a high-frequency atomizing cathode 13 are arranged. With the exception of the tempera ture sensor 12 , all device parts are state of the art, including the regulated drive for winding the tape 7 from the supply roll 6 to the sensor roll 10 .
Es ist zu erkennen, daß der Temperaturfühler 12 in unmittelbarer Nähe des Bandes und mit im wesentlichen konstanten Abstand von diesem angeordnet ist, wobei ein Abstand im Bereich von wenigen Millimetern bis zu einem Bruchteil eines Milli meters anzustreben ist. Bezüglich weiterer Einzelheiten des Temperaturfühlers 12 wird auf die Fig. 2 und 3 ver wiesen. Mittels des Temperaturfühlers 12 ist es beispiels weise möglich, über einen nicht dargestellten Regelkreis die Heizeinrichtung 11 so zu beeinflussen, daß das Band 7 im Bereich des Temperaturfühlers 12 und damit im Bereich der Hochfrequenzzerstäubungskatode 13 eine weitgehend kon stante Temperatur aufweist.It can be seen that the temperature sensor 12 is arranged in the immediate vicinity of the belt and at a substantially constant distance therefrom, a distance in the range from a few millimeters to a fraction of a millimeter being desirable. Regarding further details of the temperature sensor 12 , reference is made to FIGS. 2 and 3. By means of the temperature sensor 12 , it is possible, for example, to influence the heating device 11 via a control circuit (not shown) in such a way that the band 7 in the area of the temperature sensor 12 and thus in the area of the high-frequency sputtering cathode 13 has a largely constant temperature.
In Fig. 2 ist ein Temperaturfühler 12 a vom "passiven Typ" dargestellt. Dieser enthält ein zylinderförmiges Gehäuse 14, welches auf der dem Band 7 (Fig. 1) zugekehrten Seite einen nach innen gerichteten Ringflansch 15 aufweist. Die rück wärtige Seite des Gehäuses ist zunächst offen. In dieses ist eine Platte 16 eingesetzt, die aus zwei entsprechend Fig. 2 geformten, 0,025 mm starken Stahlfolien 16 a und 16 b besteht. Auf die Innenseite der äußeren Folie 16 a ist eine 0,025 mm starke Goldschicht 16 c aufgebracht, auf die wiederum ein Meßelement 17 aufgelötet ist, so daß dieses in gut wärmeleitenden Kontakt mit der Folie 16 a steht. Beim Meß element 17 handelt es sich um ein sogenanntes Mantelthermo element, welches zunächst in einer spiralförmigen Schlaufe 17 a bis zur Achse des Gehäuses 14 geführt ist, dieses dann je doch nach einer Biegung um 90 Grad mittels eines axialen Teils 17 b verläßt, welcher zu einem nicht dargestellten Meßgerät führt. In Fig. 2, a temperature sensor 12 a of the "passive type" is shown. This contains a cylindrical housing 14 , which has an inwardly directed annular flange 15 on the side facing the band 7 ( FIG. 1). The rear side of the case is initially open. In this a plate 16 is used, which consists of two shaped according to FIG. 2, 0.025 mm thick steel foils 16 a and 16 b . On the inside of the outer film 16 a , a 0.025 mm thick gold layer 16 c is applied, on which in turn a measuring element 17 is soldered so that it is in good heat-conducting contact with the film 16 a . The measuring element 17 is a so-called jacket thermal element, which is first guided in a spiral loop 17 a up to the axis of the housing 14 , but then leaves it after a bend of 90 degrees by means of an axial part 17 b , which too leads a measuring device, not shown.
Die Platte 16, welche die Funktion eines Sensors hat, ist - wie dargestellt - derart profiliert ausgeführt, daß die vordere Folie 16 a in einer Ebene mit der vorderen Be grenzungsfläche des Ringflansches 15 liegt. Das Material der Platte 16 ist wärmeleitend, jedoch ist aufgrund der dünnen Wandstärke der radiale Wärmefluß vernachlässigbar klein, während der axiale Wärmefluß um mehrere Zehner potenzen entsprechend den thermischen Eigenschaften des Werkstoffs größer ist. Die Platte 16 besitzt eine wärme absorbierende Oberfläche 16 d, wobei der Strahlungskoeffizient durch eine Schwärzung mittels einer geeigneten Oberflächen schicht besonders hoch gehalten ist.The plate 16 , which has the function of a sensor, is - as shown - designed such that the front film 16 a is in a plane with the front loading boundary surface of the annular flange 15 . The material of the plate 16 is thermally conductive, but due to the thin wall thickness of the radial heat flow is negligibly small, while the axial heat flow is several potencies corresponding to the thermal properties of the material. The plate 16 has a heat-absorbing surface 16 d , the radiation coefficient being kept particularly high by blackening by means of a suitable surface layer.
Die Platte 16 wird im Gehäuse 14 in axialer Richtung durch einen Ring 18 gehalten, in den eine Einrichtung 19 zur Eindämmung von Wärmeverlusten eingesetzt ist, die im vor liegenden Fall aus einer sehr großen Zahl mit Aluminium bedampfter Kunststoffolien besteht, welche sich an durch Zufälligkeiten bestimmten Punkten berühren und einen paketförmigen Isolierkörper bilden, der zu einem vernach lässigbaren axialen Wärmefluß von der Platte 16 zur Hinter seite des Gehäuses 18 führt. Der wärmedämmende Effekt wird noch verbessert durch eine Reflektorscheibe 20, die planparallel zur Platte 16 im Ring 18 angeordnet ist.The plate 16 is held in the housing 14 in the axial direction by a ring 18 , in which a device 19 for containment of heat losses is used, which in the present case consists of a very large number of plastic foils coated with aluminum, which are determined by randomness Touch points and form a package-shaped insulating body, which leads to a negligible axial heat flow from the plate 16 to the rear side of the housing 18 . The heat-insulating effect is further improved by a reflector disc 20 which is arranged plane-parallel to the plate 16 in the ring 18 .
Der Ring 18 und die von ihm umschlossenen Teile sind im Gehäuse 14 durch eine Verschlußplatte 21 und einen Sicherungs ring 22 gehalten. An der Verschlußplatte 21 ist noch ein Führungsrohr 23 für den Teil 17 b des Meßelements 17 be festigt, welcher mit dem Ende des Führungsrohrs durch Weichlöten verbunden ist.The ring 18 and the parts enclosed by it are held in the housing 14 by a closure plate 21 and a locking ring 22 . On the closure plate 21 is still a guide tube 23 for part 17 b of the measuring element 17 be fastened, which is connected to the end of the guide tube by soft soldering.
Das Band 7, dessen Temperatur zu bestimmen ist, ist in Fig. 2 teilweise und nur insoweit angedeutet, daß der Transportweg des Bandes und die relative Lage des Tempera turfühlers zum Transportweg zu erkennen ist. Die Platte 16 nimmt infolge der beschriebenen Maßnahmen in vertretbar kurzer Zeit die Oberflächentemperatur des Bandes 7 an, die auf diese Weise berührungsfrei und zuverlässig ge messen werden kann.The band 7 , the temperature of which is to be determined, is partially indicated in FIG. 2 and only to the extent that the transport path of the band and the relative position of the temperature sensor to the transport path can be seen. The plate 16 assumes, as a result of the measures described, in a reasonably short time, the surface temperature of the belt 7 , which can be measured reliably and without contact in this way.
Fig. 3 zeigt einen Temperaturfühler 12 b vom sogenannten "aktiven Typ". Die der Platte 16 in Fig. 2 entsprechende Platte 26 besteht hierbei nur aus einer einzigen, 0,025 mm starken Folie 26 a aus Stahl, auf die eine gleichfalls 0,025 mm starke Schicht 26 c aus Gold aufgebracht ist. An dieser ist wiederum wärmeleitend das Meßelement 17 be festigt. Im vorliegenden Fall ist eine Einrichtung 29 zur Eindämmung von Wärmeverlusten vorgesehen, die aus einem die Rückseite der Platte 26 umgebenden Hohlkörper 30 besteht, der aus einem Hohlzylinder 31 und einer Ver schlußplatte 32 besteht. In die Verschlußplatte 32 ist noch ein Führungsrohr 33 eingesetzt. Ein Teil der Ober fläche des Führungsrohrs und der gesamte Hohlzylinder 31 sind gut wärmeleitend mit einem Mantelheizkörper 34 verbunden, der schraubenlinienförmig gewickelt ist. Die Verschlußplatte 32 ist gleichfalls mit einer Teillänge des Mantelheizkörpers 34 gut wärmeleitend verbunden, der in diesem Bereich jedoch spiralförmig gewickelt ist. Am Hohlkörper 30 ist ein Temperatur-Meßelement 35 wärme leitend befestigt, so daß die Temperatur des Hohlkörpers 30 genau erfaßt werden kann. Die Ausgänge beider Meß elemente 17 und 35 sind einer nicht dargestellten Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung zugeführt, die - für sich genommen - Stand der Technik ist. Diese Schaltanordnung enthält einen Vergleicher zur Differenz bildung zwischen den Meßsignalen der Meßelemente 17 und 35. Der Ausgang des Vergleichers ist über ein gleichfalls nicht dargestelltes Stellglied der Heizeinrichtung in Form des Mantelheizkörpers 34 aufgeschaltet, wobei die Regelung in der Weise getroffen ist, daß die Temperatur differenz ein Minimum ist, d. h. die Temperatur des Hohl körpers 30 entspricht möglichst weitgehend der Tempera tur der Platte 26. Sofern Temperaturgleichheit besteht - was für den Idealfall anzustreben ist - erfolgt keiner lei Wärmeabstrahlung von der Platte 26 an deren Hinter grund, der von dem Hohlkörper 30 umschlossen ist. Der Temperaturfühler 12 b kann ohne weiteres an die Stelle des Temperaturfühlers 12 a unter sonst gleichen Bedingungen gesetzt werden, wodurch die Meßgenauigkeit aufgrund der Beheizung weiter vergrößert wird. Die Zuleitung zum Mantelheizkörper 34 ist mit 34 a bezeichnet; die Rück leitung erfolgt über Masse. Das Meßelement 35 ist gleich falls als Mantelthermoelement ausgeführt und mit seinem Teil 35 b parallel zum Teil 17 b des Meßelements 17 durch das Führungsrohr 33 geführt, welches an seinem äußeren Ende durch ein Verschlußteil 36 abgeschlossen ist. Fig. 3 shows a temperature sensor 12 b of the so-called "active type". The plate 26 corresponding to the plate 16 in FIG. 2 consists here only of a single, 0.025 mm thick foil 26 a made of steel, to which a likewise 0.025 mm thick layer 26 c made of gold is applied. At this, the measuring element 17 is in turn thermally conductive. In the present case, a device 29 for containment of heat losses is provided, which consists of a hollow body 30 surrounding the back of the plate 26 , which consists of a hollow cylinder 31 and a closure plate 32 . A guide tube 33 is also inserted into the closure plate 32 . Part of the upper surface of the guide tube and the entire hollow cylinder 31 are connected to a jacket heating element 34 with good thermal conductivity, which is wound helically. The closure plate 32 is also connected to a partial length of the jacket heater 34 with good thermal conductivity, but is wound spirally in this area. On the hollow body 30 , a temperature measuring element 35 is attached in a heat-conducting manner, so that the temperature of the hollow body 30 can be detected precisely. The outputs of both measuring elements 17 and 35 are supplied to a circuit arrangement, not shown, for temperature control, which - taken by itself - is state of the art. This switching arrangement contains a comparator for forming the difference between the measurement signals of the measuring elements 17 and 35 . The output of the comparator is connected via a likewise not shown actuator of the heating device in the form of the jacket heater 34 , the regulation being such that the temperature difference is a minimum, ie the temperature of the hollow body 30 corresponds as far as possible to the tempera ture plate 26 . If there is temperature equality - which is to be aimed for in the ideal case - there is no lei heat radiation from the plate 26 on the background behind which is enclosed by the hollow body 30 . The temperature sensor 12 b can be easily replaced in place of the temperature sensor 12 a under otherwise the same conditions, whereby the measurement accuracy due to the heating is further increased. The supply line to the jacket heater 34 is designated 34 a ; the return is made via ground. The measuring element 35 is the same if designed as a jacket thermocouple and with its part 35 b parallel to part 17 b of the measuring element 17 through the guide tube 33 , which is completed at its outer end by a closure part 36 .
Bei dem Gegenstand von Fig. 3 sind die äußeren Ober flächen sowohl der Platte 26 als auch des Hohlzylinders 31 geschwärzt, während die inneren Oberflächen mit einem gut reflektierenden Überzug versehen, also beispielsweise vergoldet sind.In the subject matter of FIG. 3, the outer shell are surfaces of both the plate blackened 26 and the hollow cylinder 31, while the inner surfaces provided with a highly reflective coating, ie, are for example gold plated.
Claims (5)
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DE19792935186 DE2935186A1 (en) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | Contactless temp. measuring for moving strip - using heat conductive, radiation absorbing plate adjacent moving strip and at constant spacing from it |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19792935186 DE2935186A1 (en) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | Contactless temp. measuring for moving strip - using heat conductive, radiation absorbing plate adjacent moving strip and at constant spacing from it |
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Family Applications (1)
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DE1276930B (en) * | 1964-01-10 | 1968-09-05 | Jones & Laughlin Steel Corp | Pyrometer arrangement for measuring the temperature changes of a strip moving continuously through an oven |
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