DE3036638A1 - Bandverhaeltnis-radiometer - Google Patents

Bandverhaeltnis-radiometer

Info

Publication number
DE3036638A1
DE3036638A1 DE19803036638 DE3036638A DE3036638A1 DE 3036638 A1 DE3036638 A1 DE 3036638A1 DE 19803036638 DE19803036638 DE 19803036638 DE 3036638 A DE3036638 A DE 3036638A DE 3036638 A1 DE3036638 A1 DE 3036638A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
branch
optical
detectors
wavelength
radiometer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19803036638
Other languages
English (en)
Other versions
DE3036638C2 (de
Inventor
Ashod S. Stoughton Mass. Dostoomian
Joseph S. Walpole Mass. Lord
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VANZETTI INFRARED AND COMPUTER SYSTEMS Inc
Original Assignee
VANZETTI INFRARED AND COMPUTER SYSTEMS Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VANZETTI INFRARED AND COMPUTER SYSTEMS Inc filed Critical VANZETTI INFRARED AND COMPUTER SYSTEMS Inc
Priority to DE19803036638 priority Critical patent/DE3036638C2/de
Publication of DE3036638A1 publication Critical patent/DE3036638A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3036638C2 publication Critical patent/DE3036638C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/60Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Description

  • Bandverhältnis-Radiometer
  • I)ie Erfindung bezieht sicll auf das Gebiet der optischen Radiometrie. Optische Radiometrie ist die Wissenschaft der Messung von Oberflächentemperaturen von Körpern mittels der optischen Strahlung, die sie emittieren. Das Wort "optisch" bezieht sich dabei auf elektromagnetische Strahlung, die das Spektrum von den Gammastrahlen und Röntgenstrahlen über den Ultraviolett-, den sichtbaren und den Infrarotbereich bis zu einer Wellenlänge von etwa 1 mm überdeckt, bei der die Funkwellenlängen beginnen.
  • In Zusammenhang mit Temperaturmessungen wird die Bezeichnung "Pyrometrie" häufig auf den Teilbereich der ltadiometrie angewendet, der sich mit heißen oder glühenden Oberflächen befaßt. "Optische Pyrometrie" oder "Helligkeitspyrometrie" verwendet sichtbares Licht zur Messung der Temperaturen glühender Körper, während "Strahlungspyrometrie" den gleichen Vorgang, jedoch unter Verwendung von Infrarotstrahlung beschreibt. Die Bezeichnung "Radiometrie" ist umfassender als diese, ja 5 Le Messungen kalter Körper enthält.
  • Viele optische Pyrometer wurden angegeben, die sichtbares Licht.simultan in zwei Wellenlängenbereichen messen. Ausgenutzt wird das Verhältnis der Lichtintensitäten zur Überwindung bestimmter Probleme bei der Verwendung eines einzigen Wellenlängenbereiches. Derartige Einrichtungen sind sogenannte "Zweifarben-Pyrometer" oder "Verhältnis-bzw. Ratio-Pyrometer".
  • das Verhältnisverfahren kann in gleicher weise auch bei gekühlten Gegenständen verwendet werden durch Verwendung zweier Wellenlägenbänder in dem Infrarotbereich. In diesem Fall wird dieses Verfahren als "Zweiwellenlängen-Radiometrie" bezeichnet, obwohl auch die Bezeichnung "Zweifarben-Radiometrie" häufig verwendet wird. Andere Bezeichnungen, die die obigen Verfahren beschreiben, sind ebenfalls üblich, beispielsweise "Dualwellenlägen-", "Zweiband-", "Multispektral-", "dichromatische " und "spektrales Strahlungsverhältnis" zusammen mit entweder "Radiometrie" oder "Pyrometrie".
  • Die Verhältnis-Radiometrie wird seit mehreren Jahrzehnten als Erweiterung des grundsätzlichen radiometrischen Verfahrens der Temperaturmessung verwendet. Deren primärer Zweck ist es, die Wirkungen eines Target-Oberflächenemissionsvermögens zu beseitigen durch Annahme, daß dieses in beiden Wellenlängenbereichen gleich ist, die abgetastet werden. Weiter kann mittels des Verfahrens jede Differenz der der Emissionsvermögen kompensiert werden unter Voraussetzung, daß deren Verhältnis bekannt ist und während der Messung konstant bleibt.
  • Das Wesen der optischen und Zweiwellenlängen-Radiometrie wurde bereits sehr ausführlich erläutert, es wird beispielsweise verwiesen auf Hornbeck, "Optical Methods of Temperature Measurement," Applied Optics, Bd. 5 (Feb. 1966) Nr. 2, s. 179-186, und Horman, "Temperature Analysis from Multispectral Infrared Date," Aplied Optics, Bd. 15 (Sept. 1976) Nr. 9, 5. 2099-2104. Deshalb wer<jen diese Grundlagen lediglich kurz erläutert.
  • Der Vorgang der Strahlungsemission von einer theoretisch vollkommenen emittierenden Fläche (einem schwarzen Körper) wird durch das Planck'sche Strahlungsgesetz beschrieben: J# = c1 # -5(ec2/#T - 1)-1 ..... (1), mit Ja = Strahlungsintensität bei der Wellenlänge # in W/cm3, c1 = 3,7 . 10-12 W.cm², C2 = 1 43 cm = = Wellenlänge in cm, e = 2,718, T = absolute Temperatur in K.
  • Für die Temperatur- und Wellenlängenbereiche, die im hier vorliegenden Fall von Interesse sind, ist der Exponential-Term in Klammern ausreichend größer als Eins, derart, daß die Gleichung(1) sich ergibt zu: J# = c1#-5/ec2/#T ....... (2).
  • Für eine Fläche eines nicht-schwarzen Körpers wird ein Emissionswert E eingefiihrt, der die Emission um einen vorgegebenen Betrag bei jeder Wellenlänge verringert: J ) E# c1#-5/ec2/#T ....... (3).
  • häufig ändert sich das Emissionsvermögen mit der Wellenlänge über den interessierenden Spektralbereich. Wenn cs über irgendeinen Bereich relativ konstant ist, wird die Fläche iiber diesem Bereich als grauer Körper bezeichnet.
  • das Emissionsvermögen einer Fläche kann sich auch mit der Oberflächentextur bzw. -struktur und dem Blickwinkel ändern und ändert sich häufig, wie bei Metallen, mit Änderungen der Oberflächentemperatur.
  • Wenn jedoch angenommen wird, daß ein Emissionsvermögen E1 eine Oberfläche über irgendeinem Wellenlängenband charakterisiert, das bei einer Wellenläge #1 zentriert ist, und daß das Emissionsvermögen E2 der entsprechende Wert bei einer Wellenlänge # 2 ist, ergeben sich die Strahlungsintensitäten in den jeweiligen Bändern zu: J1 = E1c1#1-5/ec2/#1T und J2 = E2c1 #2-5/ec2/#2¹, wobei deren Verhältnis vereinfacht werden kann zu: J1/J2 = (E1/E2) (#2/#1)5e(c2/T)(1/#2 - 1/#1).
  • Die Größen #1 und #2 sind bekannt und sind konstant wie c2. Bei der gleichen Annahme für E1 und E2 können diese zur Abkürzung durch neue Konstanten ersetzt werden gemäß: J1/J2 = AeB/T.
  • Durch Logaritmen beider Seiten ergibt sich: loge(J1/J2) =(log A) + B/T oder mit A = (E1/E2) (#2/#1)5 und B = c2(1/#2 - 1/#1).
  • Die Gleichung (4) ist die "Arbeitsgleichung" der Verhältnis-Pyrometrie,wie die Gleichung (3) für die "monochromatische" Pyrometrie, wobei der Unterschied darin liegt, daß letztere das Emissionsvermögen E explizit enthält.
  • Es wird ausdrücklich nochmals darauf hingewiesen, <j'tß in ersteren Fall, obwohl sich E1 und E2 während des Verlaufs der Messungen ändern können, deren Verhältnis konstant bleiben muß.
  • Im Prinzip müssen lediglich die jeweiligen Strahlungsintensitäten in den beiden Wellenlängenbändern über irgendeinen bestimmten Teil der Target-Fläche gemessen werden, damit die Temperatur in diesem Bereich abgeleitet werden kann.
  • Wenn die Wellenlängen-Bänder in dem Spektrum nicht weit beabstandet sind, kann sicher angenommen werden, daß E1/E2 = 1, es sei denn, daß zuvor eine Kenntnis über das Gegenteil vorliegt.
  • In der Praxis bestehen zwei grundsätzliche Wege, die Messung durchzuführen, jeweils mit Vor- und Nachteilen. Es kann entweder eine simultane Messung durch zwei Detektor/Filter-Kombinationen durchgeführt werden, oder es kann ein einzelner Detektor verwendet werden, der die Fläche sequentiell durch abwechselnde Filter "betrachtet".
  • Bei dem simultanen Verfahren muß darauf geachtet werden, daß sichergestellt ist, daß die Detektor-Ansprechverhalten ähnlich sind, oder daß irgendwelche Unterschiede durch KalXibrieren beseitigt werden können. Das Verfahren besitzt den Vorteil, daß keine beweglichen mechanischen Teile vorgesehen sind, und daß die Ansprechzeit des Systems durch diejenige des grundsätzlichen Detektorsystems begrenzt ist, statt durch Betrachtungen bezüglich der"Zerfackerfrequenz" in Zusammenhang mit den Bewegungen der I ter. Obwohl einzelne Detektoren häufig im Zerhackerbetrieb verwendet werden, um Probleme bezüglichthermischer Drift zu beseitigen, kann dies bei höheren Frequenzen erfolgen, als sie für Filterwechsel verwendbar sind.
  • Das sequentielle Verfahren beseitigt jegliche Unsicherheiten bezüglich einer möglichen Detektor-Drift, wobei jedoch Fragen bezüglich der Zuverlässigkeit auftreten können, wenn das sich drehende oder das schwingende Filtersystem nicht sorgfältig bestimmt und geprüft ist.
  • i>as zweite Verfahren wird häufig bei massenhergestellten Zweifarben-Pyrometern zur Verwendung durch angelerntes i>ersonal verwendet, wo die Entwicklungskosten leicht amortisiert werden und eine periodische Kal~ibrierung nicht durchführbar ist.
  • Fiir Laboranwendungen der Bandverhältnis-Radiometrie wird das Verfahren am besten durch Verwendung eines Zweidetektor-Systems durcllgefiillrt, zusammen mit geeigneten Kal~ibriervorgängen, wobei dies der Bereich ist, bei dem die Erfindung zu verwenden ist.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verhältnis-Radiometer der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem unter Überwindung der erwähten Nachteile sichere Messungen möglich sind.
  • Die Erfindung unterscheidet sich von herkömmlichen Verhl-iltnis-Radiometern dadurch, daß zwei unterschiedliche Werkstoffe unterschiedlicher spektraler Durchlässigkeitseigenschaften in einem zweigabeligen oder zweiaderigen bzw. dreiaderigen oder dreigabeligen faseroptischen Strahlungsleiter verwendet werden, um die gleiche Wirkung wie bei herkömmlichen optischen Filtern zu erreichen. Dies ist ein erheblicher Vorteil, da es nicht immer bequem oder wirtschaftlich ist, die erwiinschten optischen Filter zu erreichen, insbesondere für den nahen infrarotbereich von etwa 1-3 µ m. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung der Fasern zur Durchführung der Filterfunktion eine engere Anordnung der Faserbündel-Endflächen bezüglich deren jeweiligen Detektoren. Dies wäre nicht der Fall, wenn Filter zwischen den Endflächen und den Detektoren eingefügt sind.
  • Die enge Anordnung vermeidet die Strahlungs-Streuverluste,die im Zwischenraum auftreten würden, wenn Filter verwendet sind. Solche Verluste treten üblicherweise auf, weil die von den meisten optischen lasern austretende l)zw. al>g<'-gebene Strahlung in ziemlich großen Winkeln gestreut wird (üblicherweise 50° oder 60°) im Vergleich zu anderen optischen Elementen, wie Linsen.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Verwendung zweier identischer Detektoren in den getrennten Zweigen des optischen Faserbündels. Die Verwendung identischer Detektoren ist auf der Grundlage, daß deren physikalische und elektrische Eigenschaften angepaßt werden können, erwünscht. Probleme werden dadurch vermienden, die durch ungleiche Detektorgrößen,-empfindlichkeiten,-ansprechzeiten, -temperaturcharakteristiken, -alterungseigenschaften usw.
  • auftreten.
  • Die Verwendung des dreiaderigen faseroptischen Leiters erreicht einen dritten optischen Zweig, der dazu verwendet wird, ein Bild einer Lichtapertur oder -öffnung auf die Target-Fläche in Koinzidenz mit den Detektor-Bildern zu übertragen zur Verwendung für Richt- oder Positionierzwecke. Ein Linsen- oder ein anderes fokussierendes System kann verwendet werden, damit die Bildung eines Bildes de.
  • entfernten oder gemeisamen Endes des optischen Faserbündels auf einem definierten Bereich eines Targets möglich ist, dessen Temperatur gemessen werden soll.
  • Die Erfindung gibt also ein Bandverhältnis-Radiometer an, das entweder ein zweiadriges oder ein dreiadriges optisches laserbündel verwendet, bei dem über zwei Zweige davon die Probenstrahlung in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen übertragen wird. Der dritte Zweig kann dazu verwendet werden, daß eine Beleuchtung der Target-Fläche für Richtzwecke erreicht wird durch Injizieren von Licht an dem naheliegenden Ende dieses Zweiges. Durch diese Einrichtung können dieentfernten Enden aller drei Bündel genau auf der Target-Fläche ohne Parallaxenproblem fokussiert werden. Das erfindunsgsgemäße System vermeidet die Verwendung herkömmlicher optischer filter durch Verwendung von Detektoren, die beziiglich der Wellenlängenempfindlichkeit identisch sind1 und von optischen Fasern,die sich in ihrer Wellenlängendurchlässigkeit unterscheiden.
  • Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch und als Blockschaltbild eine bevorzugte Ausführungsform des- Bandverhältnis-Radiometers gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Darstellung der spektralen Ansprechempfindlichkeit von Bleisulfid-Detektoren bei Raumtemperatur, Fig.3 eine Darstellung der idealen spektralen Durchlässigkeitskurven zweier Glasarten, die bei der Herstellung des bei der Erfindung verwendeten zweiadrigen oder dreiadrigen optischen Faserbündels verwendbar ist, Fig. 4 eine Darstellung der effektiven spektralen Empfindlichkeit von Bleisulfid bei Verwendung ei den durch die Kurven gemäß Fig. 3 wiederge- Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein dreigabeliges oder dreiadriges optisches Faserbündel 10 mit einem gemeinsamen winde -t 1 und drei abgezweigten Enden 12,13,14. Die Enden der optischen Fasern jedes Zweiges sind in dem gemeinsamen Ende 1 1 verschachtelt. Ein Fokussiersystem 15 mit einer Objektivlinse 11 10 16 bildet ein Bild des gemeinsamen Endes des Bündels auf einen definierten Bereich eines Ziels oder Targets 17 ab, dessen Temperatur zu messen ist. Die abgezweigten Enden 12 und 13 sind in unmittelbarer Nähe entsprechender Detektoren 18 bzw. 19,während das abgezweigte Ende 14 nahe einer Lichtquelle 20 ist. Die Detektoren 18 und 19 sind mit den Eingängen einer üblichen Teiler- und Linearisierungsverstärkerschaltung 21 verbunden, dessen Ausgangssignal durch ein Meßgerät 22 angezeigt werden kann.
  • Jedes optische Faserbündel, das einen Zweig des dreiadrigen (dreigabeligen ) Bündels 10 bildet, besteht aus einer Gruppe kontinuierlicher haarförmiger Einzellitzen bzw. -fasern aus klarem optischen Werkstoff, wie einem der vielen Glasarten.
  • ist Jede Faser in der Lage, optische Strahlung von einem Ende zum anderen zu übertragen, selbst wenn die Faser gebogen oder gekrümmt ist. Die Eigenschaften derartiger Fasern sind ansich bekannt und schon häufig erläutert worden, vergleiche beispielsweise Kapany, "Fiber Optics", Seientific American, Bd. 203 (Nov. 1960) Nr. 5, S. 72-81.
  • Es ist Zweck des Verschachtelns der Fasern an dem entfernten oder gemeinsamen Ende 11, eine räumliche Koinzidenz der Bilder der beiden Detektoren 18 und 19 und der Lichtquelle 20 an diesem Ende 11 zu erreichen. Jedes "Bild" besteht in diesem Fall aus den verwürfelten Bildelementen desjenigen Objekts, auf das die anderen Enden der Fasern gerichtet sein mögen. Das entfernte Ende 1 1 <les Bündels s führt daher verwürfelte Bildelemente von beiden Detek-11 toren 18, 19 und der Lichtquelle 20. Wenn dieses Ende wiederum auf einen definierten Abschnitt einer Targot-Oberfläche mittels beispielsweise der Linse l(> wieder-abgebildet wird, ist sichergestellt, daß die Detektoren 18,19 und die Lichtquelle 20 alle auf den gleichen Abschnitt abgebildet werden.
  • Auf diese Weise wird das Problem eines Parallaxen-Fehlers vermieden, der auftritt, wenn zwei Detektoren, und möglicherweise eine Ziel- bzw. Richteinrichtung, getrennt zu einem bestimmten Target-Bereich gerichtet und auf diesen fokussiert sind. In einem solchen Fall müssen, wenn ein neuer Target-Abstand verwendet werden soll, alle drei Einrichtungen von neuem ausgerichtet und von neuem fokssiert werden. Bei der erfindung muß lediglich eine Linse bei -einem neuen Target-Allstarl(l von neuem fokussiert werden.
  • I)erjenige, der mit der Faseroptiv vertraut ist, erkennt, daß es nicht möglich ist, eine vollkommene Verwürfelung der getrennten Bilder an dem entfernten-Ende 11 des Bündels 10 zu erreichen. Zum Teil besteht die Ursache darin, daß das Vermischen der Faserenden von Hand während der Herstellung erfolgt, und daß es schwierig ist, zufällige örtliche Anhäufungen von Fasern des gleichen Zweiges zu vermeiden.
  • I)ariiber hinaus besitzen, selbst wenn das Mischen gleichförmig wäre, die einzelnen Faserenden endliche Größe, weshalb das auf das Target projizierte Bild eine "Mikrostruktur" bzw. Körnung besitzt.
  • In Fällen, in denen dies problematisch sein kann, ergibt sich eine Lösung durch die Verwendung eines "optischen Mischers" oder "Homogenisators" in Form eines kurzen Längenabschnittes eines lichtdurchlässigen Stabes, dessen Wände d den optisch poliert sind. Dessen Durchmesser ist annähernd der der Faserbundelendfläche,und dessen Länge kann einem mehrfachen dessen Durchmessers gleich sein. Zur Verwendung mit infrarotübertragenden Fasern kann ein derartiger Stab aus Saphir, Quarz, Rubin oder einem anderen infrarotübertragenden oder infrarotdurchlässigen Werkstoff bestehen1 der bekannt ist.
  • Ein derartiger Stab dient daher als einzelfaser großen Durchmessers. Die Strahlung wird vom Ende zum Ende iiberwiegend durch interne Reflektion von den Seitenwänden übertragen, und zwar umso mehr, um so länger der Stab ist.
  • Durch diese Einrichtung wird eine bessere Mischung der Strahlungswege von den einzelnen Fasern sichergestellt.
  • Im Gebrauch wird der Stab in Berührung mit oder in Annäherung an die entfernte Endfläche des Faserbündels angeordnet. Dessen anderes Ende muß dann auf den definierten Target-Bereicl fokussiert werden.
  • Bezüglich der Strahlungsdetektoren selbst sind zahlreiche derartige Detektoren dem Fachmann auf dem Gebiet optischer Erfassung bekannt mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften einschließlich spektraler Empfindlichkeit, Strahlungsempfindlichkeit, Ansprechzeit, Rauschpegel, Umgebungstemperaturempfindlichkeit usw. Unter diesen besteht im Rahmen der vorliegenden Untersuchung primär es Interesse an spektralen Eigenschaften. Neben den bekannten Valcuum-und gasgefüllten Dioden und den Fotomultiplizierern, die bezüglich Ultraviolett- und sichtbarem Licllt empfindlich sind, gibt es viele andere Detektoren, die licht- und/oder infrarotempfindlich sind. Sie sind sehr häufig Festkörpereinrichtungen, deren Eigenschaften von der Wahl des Werkstoffs abhängen, aus dem sie hergestellt sind. Als Werkstoffe gibt es Kadmiumsulfid und Kadmiumselinid für sichtbares Licht und nahes Infrarot, Silizium, Germanium und Bleisulfid längerwelliges Infrarot, Bleiselind, Indiumantimonid, golddotiertes Germanium und andere, deren spektrale Empfindlichkeiten sich zunehmend weiter in den 1nfrarotbercich erstrecken (je niedriger die Target-Temperatur ist, um so größer ist die Wellenlänge, auf die der Detektor ansprechen muß).
  • l)aneben gibt cs den iiblichen Thermopaar-Detektor in seinen verschiedenen Formen, sowie verschiedene Thermistor-Detektoren und neuere pyroelektrische Detektoren, wobei die letzteren eine Spannung abhängig von einer Temperaturänderung erzeugen.
  • Ein besonderes Merkmal der Erfindung liegt darin, daß identische Detektorarten verwendet werden und die optischen Filter <l-'<iurch beseitigt werden, dnß die gegabelten oder verzweigten Bündel, die zu den Detektoren führen, aus geeignetem unterschiedlichen Glas gebildet sind. Ein Beispiel wird für den Fall eines Bleisulfid-Detektors gegeben, dessen spektrale Empfindlichkeit bei Raumtemperatur in Fig. 2 wiedergegeben ist. f)i.e spektralenDurchlctssigkeiten zweier verschiedener Glastypen, Borsilikatglas A und Quarz B, sind in Fig. 3 dargestellt. Wenn der Bleisulfid-Detektor mit jedem dieser Gliser abwechselnd verwendet ist, ist seine spektrale Ansprecllempfindlichkeit bzw. sein spektrales Ansprechverhalten durch die jeweiligen Kurven in Fig. 4 wiedergegeben.
  • rs zeigt sich, daß diese Kurven einen Überlappungsbereich besitzen und nicht getrennte Wellenlängenintervalle einnehmen, wie das allgemein bei der Zweiwellenlängen-Radiometrie der Fall ist. Jedoch ist die Betriebstheorie trotzdem in annähernder Weise anwendbar. Man muß sich nur vorstellen, daß jede der Kurven durch eine schmale Spektrallinie in deren Schwer)unkt ersetzt ist, wobei diese Linien annähernd die beiden effektiven Wellenlängen des Systems wiedergeben.
  • Es sei nun der Fall betrachtet, in dem das dritte Faserbündel zur Beleuchtung der Target-Fläche verwendet wird, um das Zielen bzw. Richten der optischen Probe zu erleichtern. Es kommt sehr häufig vor, daß die Beleuchtungsquelle, die verwendet wird, ausreichende Infrarotstrahlung innerhalb des Spektralbereiches der Detektoren enthält, die einen "Hintergrundpegel" verursacht, der irgendeinem thermischen Signal von dem Target überlagert ist. In einem solchen Fall ist es allgemein üblich, die Beleuchtungsquelle zum anfänglichen Positionieren der Probe zu verwenden und sie dann abzuschalten, wenn die tatsächlichen Messungen durchgeführt werden.
  • In vielen Fällen ist es erwünscht, die Beleuchtungsquelle während der Messungen eingeschaltet zu lassen, um sicher festellen zu können, daß die Probe noch in der richtigen Lage oder Positionierung ist. Für solche Fälle wird vorgeschlagen "kaltes Licht" zu verwenden, aus dem der Infrarotanteil durch optisches Filtern entfernt werden ist, und auch jedes Ansprechen auf sichtbares Licht durch die Detektoren mittels weiterem op-tischen Filtern zu uiiterdrücken. Die Verwendung von infrarotabsorbierenden und sichbares Licht durchlassenden Filtern ist ansich bekannt.
  • Typisch handelt es sich dabei um entweder Absorptions- oder Interferenz-Filter, die häufig auch als "Wärmeabsorptions"-Filter bezeichnet werden, die in Dia-Projektoren und dergleichen verwendet werden. Es ist lediglich erforderlich, einen davon irgendwo in dei optischen Weg zwischen der Lichtquelle 20 und dem entlern-ten oder gemeinsamen azide 11 des Beleuchtungszweiges des Faserbündels einzusetzen, um einen Zielfleck mit geringstem Infrarotanteil zu erreichen.
  • Gleichzeitig kann das Ansprechen bezüglich sichtbarem Licht der Detektoren durch Verwendung irgendeines der zahlreichen infrarotdurchlässigen, sichtbares Licht absorbierenden Filter, die dem Fachmann bekannt sind, unterdrück werden.
  • In ähnlicher Weise können diese irgendwo in dem emfpangsseitigen optischen Weg eingesetzt sein. Bei der Auswahl dieser beiden obigen Filterarten muß darauf geachtet werden, daß sichergestellt ist, daß deren jeweilige Durchlässigkeitsbereiche sich nicht überlappen.
  • Leerseite

Claims (2)

  1. Ansprüche: 1. Bandverhältnis-Radiometer zum simultanen Messen optischer Strahlung in zwei Wellenlängenbereichen, gekennzeichnet durch ein optisches Faserbündel (10) mit einem ersten und einem zweiten Zweig (12,13), die an einem Ende zur Diidung eines gemeinsamen Endes (11) verbunden sind, wobei die Faserenden jedes Zweiges in dem gemeinsamen Ende verschachtelt sind, und wobei die optischen Fasern des ersten Zweiges eine Wellenlängen-Durchlässigkeit besitzen, die sich von der der optischen Fasern des zweiten Zweiges unterscheidet, einen ersten und einen zweiten Detektor (18, 19) ausch (ße?I(I an die Zweigenden des ersten bzw. zweiten Zweiges (12,13) des optischen Faserbündels (10), eine mit dem ersten und dem zweiten Detektor (18,19) verbundene Generatoreinrichtung (21) zum Erzeugen eines Ausgangssignals proportional dem Verhältnis der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Detektors (18,19), eine Abbildungseinrichtung des gemeinsamen Endes (11) des optischen Faserbündels (10) auf ein Target (17), dessen Strahlung zu messen ist, einen dritten Zweig (14), der mit dem ersten und dem zweiten Zweig (12,13) an dem gemeinsamen Ende (11) verbunden ist, wobei die Faserenden des dritten Zweiges (14) in dem gemeinsamen Ende (11) mit den Faserenden des ersten und zweiten Zweiges (12,13) verschachtelt sind, und eine Lichtquelle (20) in dem Radiometer nächstdem Zweigende des dritten Zweiges (1Z1) derart, daß Licht von der Lichtquelle (20) auf ein Target (17) projizierbar ist, wodurch das Abbilden des gemeinsamen Endes (11) auf dem Target (17) ohne Parallaxe erreichbar ist.
  2. 2. Bandverhältnis-Radiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Fasern des ersten und des zweiten Zweiges (t2,13) aus Borosilikatglas bzw. Quarz bestehen, und daß erstcrund zweiter Detektor (18,19) Bleisulfid-Detektoren sind.
DE19803036638 1980-09-29 1980-09-29 Bandverhältnis-Radiometer Expired DE3036638C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803036638 DE3036638C2 (de) 1980-09-29 1980-09-29 Bandverhältnis-Radiometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803036638 DE3036638C2 (de) 1980-09-29 1980-09-29 Bandverhältnis-Radiometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3036638A1 true DE3036638A1 (de) 1982-04-29
DE3036638C2 DE3036638C2 (de) 1983-11-03

Family

ID=6113090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803036638 Expired DE3036638C2 (de) 1980-09-29 1980-09-29 Bandverhältnis-Radiometer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3036638C2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0973040A2 (de) * 1998-07-17 2000-01-19 Aurora Biosciences Corporation Detektor und Siebvorrichtung für Ionenkanäle
US6608671B2 (en) 1998-07-17 2003-08-19 Vertex Pharmaceuticals (San Diego) Llc Detector and screening device for ion channels
WO2005111561A1 (de) * 2004-05-13 2005-11-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Temperatursensor für ein gargerät, gargerät mit elektronischer temperaturregelung und verfahren zur temperaturerfassung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT389389B (de) * 1985-09-18 1989-11-27 Tiroler Roehren & Metallwerk Vorrichtung zur photoelektrischen temperaturmessung eines messobjektes
DE3625239A1 (de) * 1986-07-25 1988-01-28 Kernforschungsz Karlsruhe Photoelektrisches verfahren zur farbtemperaturmessung und farbpyrometer zur durchfuehrung des verfahrens

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1014779A (en) * 1962-11-16 1965-12-31 American Pyrotector Inc Improvements in or relating to radiation detectors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1014779A (en) * 1962-11-16 1965-12-31 American Pyrotector Inc Improvements in or relating to radiation detectors

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0973040A2 (de) * 1998-07-17 2000-01-19 Aurora Biosciences Corporation Detektor und Siebvorrichtung für Ionenkanäle
EP0973040A3 (de) * 1998-07-17 2000-03-15 Aurora Biosciences Corporation Detektor und Siebvorrichtung für Ionenkanäle
US6608671B2 (en) 1998-07-17 2003-08-19 Vertex Pharmaceuticals (San Diego) Llc Detector and screening device for ion channels
EP1403645A1 (de) * 1998-07-17 2004-03-31 Vertex Pharmaceuticals (San Diego) LLC Detektor und Siebvorrichtung für Ionenkanäle
US7002671B2 (en) 1998-07-17 2006-02-21 Aurora Discovery, Inc. Detector and screening device for ion channels
US7142290B2 (en) 1998-07-17 2006-11-28 Aurora Discovery, Inc. Detector and screening device for ion channels
WO2005111561A1 (de) * 2004-05-13 2005-11-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Temperatursensor für ein gargerät, gargerät mit elektronischer temperaturregelung und verfahren zur temperaturerfassung

Also Published As

Publication number Publication date
DE3036638C2 (de) 1983-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69418790T2 (de) Optische anordnung für infrarot-thermometer
DE69131334T2 (de) Optisches Richtsystem für optisches Teilbildwiedergabegerät
DE3882784T2 (de) Faseroptischer Sensor.
EP3347687B1 (de) Miniaturspektrometer und spektroskopisches verfahren
DE2627254C3 (de) Verfahren zur Messung oder Regelung der Temperatur eines Graphitrohres
DE3781122T2 (de) Raeumlich verteilter temperatursensor mit einer optischen faser als messaufnehmer.
DE69104114T2 (de) System zur Auswertung der optischen Dispersion.
DE2320166B2 (de) Vorrichtung zur Untersuchung eines molekularen Gases
DE102016201572A1 (de) Miniaturspektrometer und Verfahren zum Schalten eines Miniaturspektrometers zwischen Abbildungsmodus und Spektrometermodus
US4225230A (en) Band-ratio radiometer
DE3036638C2 (de) Bandverhältnis-Radiometer
DE69923734T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Dicke von transparenten Materialien
DE4024420A1 (de) Photometrische messeinrichtung
DE102014115738A1 (de) Endoskop
DE10394308T5 (de) Verfahren zur Bestimmung des Punkts des Verschwindens der Kristalle in Erölerzeugnissen und Vorrichtung zum Einsatz dieses Verfahrens
DE3243302C2 (de)
DE1573250B2 (de) Pyrometer mit Silizium-Fotozelle
DE3208447A1 (de) Farbmodulierter faseroptischer wandler
DE19845512B4 (de) Vorrichtung zur Erfassung von Vorgängen im Brennraum einer in Betrieb befindlichen Verbrennungskraftmaschine
DE19922277B4 (de) Pyrometer
EP0876637B1 (de) Messeinrichtung für optische eigenschaften einer anzeige
DE3616841A1 (de) Vorrichtung zur messung der durchgangsdaempfung eines lichtwellenleiters
DE102017209748B4 (de) Verfahren zur Bereitstellung eines Detektionssignals für zu detektierende Objekte
DE3631643A1 (de) Vorrichtung zur photoelektrischen temperaturmessung eines messobjektes
DE3603464A1 (de) Gleichlichtpyrometer

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BEETZ SEN., R., DIPL.-ING. BEETZ JUN., R., DIPL.-I

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee