DE3782505T2 - Verfahren und vorrichtung zur messung der ofentemperatur in einer isostatischen heisspresseneinheit. - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur messung der ofentemperatur in einer isostatischen heisspresseneinheit.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Ofentemperatur in einer isostatischen Heißpreß (HIP)-Einheit und eine Vorrichtung zum Messen derselben und genauer ein Verfahren zum Messen der Ofentemperatur in der HIP-Einheit einschließlich eines verbesserten optischen Systems zur Temperaturmessung zum Sammeln der thermischen Strahlung von einem Endabschnitt eines Rohres mit geschlossenem Ende. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Messen der Ofentemperatur in der HIP-Einheit, die in einem Wellenlängenbereich, der zum Erfassen der Temperatur benutzt werden soll, verbessert ist.
- Die HIP-Einheit wird verwendet, um Drucksintern von Pulvern, Entfernen von Defekten in einem gesinterten Produkt oder einem geschmiedeten Produkt oder diffundierten Übergang infolge eines synergetischen Effektes durch hohe Temperatur und hohen Druck durchzuführen. In den letzten Jahren ist die industrielle Verwendung der HIP-Einheit bemerkenswert geworden, und deren Anwendung wurde jüngst zu einem Hochtemperaturbereich von 1700 bis 2100ºC für eine technische Keramik ausgedehnt.
- In der HIP-Einheit ist die Temperaturüberwachung des Ofens bei hoher Temperatur unter hohem Druck für die Behandlungswirkung von großer Bedeutung, und es sind verschiedene Temperaturmessungseinrichtungen zum Erfassen der Ofentemperatur vorgeschlagen worden. Zur Zeit ist beispielsweise eine Strahlungstemperatur-Meßeinrichtung, die ein Rohr mit geschlossenem Ende und ein optisches System verwendet, ausgewählt worden (DE-A-34 47 724). In einer solchen Meßeinrichtung ist der Ort, an dem das optische System angeordnet ist, üblicherweise einer Temperatur von 300ºC unter einem Druck von 200 atm ausgesetzt und die Dichte von Ar- oder N&sub2;- Gas, das eine derartige Atmosphäre bildet, ist größer als die bei gewöhnlicher Temperatur und gewöhnlichem Druck. Besonders da die Temperatur eines Teiles, in dem ein Collimator in der Einheit angeordnet ist, relativ niedrig ist, hat die Atmosphäre um diesen Teil herum eine weiter erhöhte Dichte.
- Im Ergebnis erhöht sich der Brechungsindex des Gases mit einem Zuwachs in der Dichte und wird höher als der Wert bei gewöhnlicher Temperatur und gewöhnlichem Druck. Dementsprechend werden die optischen Eigenschaften der Linse und der optischen Faser, die zur Verwendung in der Luft unter den Bedingungen gewöhnlicher Temperatur und gewöhnlichen Druckes ausgelegt sind, beispielsweise die Brennweite der Linse und die numerische Apertur der optischen Faser, geändert und verursachen einen Einfluß auf die Thermometereigenschaften.
- Beim Beschreiben des obigen in Einzelheiten wird die Brennweite der Linse üblicherweise durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
- Hierin sind r&sub1; und r&sub2; die Krümmungsradien beider Oberflächen der Linse; n = nL/ng, wobei nL der absolute Brechungsindex der Linse ist und ng der absolute Brechungsindex des Mediums um die Linse herum ist.
- Wenn das Medium Gas im Zustand gewöhnlicher Temperatur ist und das ng gewöhnlicher Temperatur im wesentlichen gleich 1 ist, wird die Linse unter derartigen Bedingungen hergestellt.
- Jedoch ändert sich der absolute Brechungsindex des Gases wie in der folgenden Tabelle gezeigt, und daher wird die Brennweite gemäß der oben genannten Gleichung verändert. (High-Pressure Testing Techniques and Their Applications, Seiten 441 ff.) Tabelle N&sub2; Ar Temp.: 25ºC Wellenlänge: 587,6 um Druck (atm) Brechungsindex
- Obwohl die Dichte natürlicherweise abnehmende Tendenz wegen der hohen Temperatur und wegen des hohen Druckes in der HIP-Einheit hat und die Änderungsrate des Brechungsindexes geringer ist als die in der Tabelle gezeigte, wird der Zustand des optischen System zur Temperaturmessung dennoch geändert.
- Unter den Umständen folgt die herkömmliche Temperaturmeßeinrichtung nicht befriedigend den Änderungen im Brechungsindex des Medium Gases aufgrund von Betriebsbedingungen der HIP-Einheit, man kann eine stabile Messung der Temperatur nicht erreichen.
- Weiterhin wird es bei dem Verfahren, wo der Strahlungsstrahl von dem Endabschnitt des Rohres mit geschlossenem Ende direkt in die optische Faser eintreten kann, auch thermischer Strahlung von einer Seitenwand des Rohres mit geschlossenem Ende mit einer Temperaturverteilung ermöglicht, in die optische Faser einzutreten, infolge eines weiten Winkels des Sichtwinkels der optischen Faser, und eine derartige thermische Strahlung wird zu der thermischen Strahlung von dem Endabschnitt des Rohres mit geschlossenem Ende addiert, so daß ein Fehler bei der Temperaturmessung im Endabschnitt verursacht wird
- Um diesen Fehler auszuschalten, ist ein Test durchgeführt worden, um herauszufinden, daß der Temperaturmeßfehler bei Temperaturen nahe 2000ºC auf 1% oder weniger gedrückt werden kann, indem eine Erfassungswellenlänge auf 0.6 um oder geringer eingestellt wird. Jedoch ist in dem Fall, daß der Collimator verwendet wird, um das Beobachtungsfeld an dem Endabschnitt des Rohres mit geschlossenem Ende zu begrenzen, die oben erwähnte Einstellung der Wellenlänge erforderlich.
- Obwohl der Fehler bei der Temperaturmessung durch Verringern der Wellenlänge reduziert wird, muß eine begrenzte kurze Wellenlänge von den Grenzen optischer Materialien her betrachtet werden, und es ist gefunden worden, daß die Erfassung des Strahlungsbündels schwierig bei der Wellenlänge von 0.2 um oder geringer ist und daß die Wellenlänge gleich oder größer als 0.3 um bevorzugt ist.
- Zusätzlich, gesetzt den Fall, daß ein Photonzählverfahren mittels eines Photonmultipliers (PM) benutzt wird, ist eine Abhängigkeit der Temperaturauflösung von der Wellenlänge für einen Gegenstand bei 1000ºC mit einer Zeitkonstanten von einer Sekunde berechnet worden. Als Ergebnis der Rechnung ist deutlich geworden, daß die Wellenlänge gleich oder größer als 0.3 um für eine Temperaturauflösung von 1 K oder mehr erforderlich ist.
- Dementsprechend wird die Temperaturmessung durch das Strahlungsthermometer tatsächlich mit dem Wellenlängenbereich von 0.3 bis 0.6 um durchgeführt, während es innerhalb des Bereiches von 0.3 um oder mehr in dem Falle des Begrenzens eines Beobachtungsfeldes bei einem Meß-Objektivpunkt mittels eines Collimators oder dergleichen durchgeführt wird.
- Was jedoch die spektralen Eigenschaften des für die Temperaturmessung verwendeten Strahlungsbündels angeht, wird nichts außer einem schwarzen Körper und einem grauen Körper erwähnt.
- Ein tatsächliches Spektrum des Strahlungsbündels aus der HIP-Einheit ist in Fig. 8 gezeigt, wobei eine deutliche Absorption beobachtet wird. Diese Absorption wird durch Verdampfung eines Metalles mit niedrigem Siedepunkt aus einem Behandlungsmaterial in dem Ofen oder einem Kapselglas in der HIP- Einheit verursacht. Das heißt das Metall niedrigen Siedepunkts in dem abgeschlossenen Hochtemperaturkessel der HIP-Einheit wird während eines Ansteigens in der Temperatur verdampft mit der Folge, daß ein Gas erzeugt wird, was in dem Kessel verbleibt, ohne daraus ausgetragen zu werden. Als ein Ergebnis tritt Absorption durch das Metallgas, das in einem Lichtweg zwischen dem Objektivpunkt und dem Collimator vorliegt, beim Durchführen einer Strahlungstemperaturmessung auf.
- Jedoch betrachtet das herkömmliche Temperaturmeßverfahren eine derartige Absorption durch das Metallgas nicht, und es besteht eine Möglichkeit, daß die Absorption durch das Metallgas auf der für die Temperaturmessung zu verwendenden Wellenlänge überlagert ist mit der Folge, daß ein großer Fehler bewirkt wird.
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Messen der Ofentemperatur in einer HIP-Einheit und eine Vorrichtung zum Messen derselben bereitzustellen, das/die eine stabile Temperaturmessung durchführen kann, welche nicht durch eine Änderung im Brechungsindex eines Mediums Gas aufgrund von Fluktuationen in Druck und Temperatur einer Atmosphäre in dem Ofen beeinflußt ist. Weiterhin ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Messen der Ofentemperatur in einer HIP-Einheit und eine Vorrichtung zum Messen derselben zur Verfügung zu stellen, das/die eine genaue Temperaturmessung durchführen kann, wobei die Absorption durch ein in dem Ofen verdampftes Metallgas mit niedrigem Siedepunkt ausgeschaltet wird.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Messen der Ofentemperatur in einer isostatischen Heißpreßeinheit zur Verfügung gestellt, welches die Schritte des Konzentrierens eines thermischen Strahlungsbündels von einem Endabschnitt eines Rohres mit geschlossenem Ende in dem Hochdruckofen der isostatischen Heißpreßeinheit mittels eine optischen Systemes und des Eingebens des Strahlungsbündels aus dem optischen System in einen Detektor zum Messen der Temperatur in dem Ofen umfaßt, wobei das optische System eine massive Linse mit einer Eintrittsfläche, die durch eine kugelförmige Fläche mit Mittelpunkt an einem Temperaturmeß-Objektivpunkt gebildet ist, und mit einer Austrittsfläche, die durch eine kugelförmige Fläche mit Mittelpunkt an einem Lichtsammelpunkt gebildet ist, aufweist, um eine Strahlungsenergie von dem Temperaturmeß-Objektivpunkt zu konzentrieren.
- Das optische System für die Temperaturmessung entspricht üblicherweise einem Collimatorsystem. Der Temperaturmeß-Objektivpunkt entspricht dem Endabschnitt des Rohres mit geschlossenem Ende und der Lichtsammelpunkt entspricht einer Öffnung eines lichterfassendes Elementes wie einer optischen Faser oder einem Fotodetektor selbst.
- Wie es wohl bekannt ist, ist der Detektor aus einem fotoelektrischen Wandler, Verstärker, Strahlungsraten-Korrekturschaltkreis und Linearisierer usw. aufgebaut und ist zum Anzeigen der Temperatur ausgelegt.
- Die massive Linse des optischen Systems hat eine konkave Eintritts- und Austrittsfläche. Wenn die massive Linse aus einem gleichförmigen Material gebildet ist, kann eine lichtkonzentrierende Funktion nicht erhalten werden.
- Daher wird ein konvexes Linsenelement mit einem hohen Brechungsindex in die massive Linse eingebettet, um die massive Linse insgesamt als konvexe Linse auszubilden, so daß die lichtkonzentrierende Funktion gezeigt wird.
- Konkret kann die massive Linse mit der lichtkonzentrierenden Funktion leicht erhalten werden, indem mehrere Linsen kombiniert werden, beispielsweise drei Linsen mit unterschiedlichen Brechungsindices, oder indem eine Linse mit einer Brechungsindexverteilung verwendet wird.
- Nach dem oben genannten Aufbau tritt das Strahlungsbündel vom Temperaturmeß-Objektivpunkt in die Linse unter rechtem Winkel zu der Eintrittsfläche ein und verläßt die Linse unter rechtem Winkel zu der Austrittsfläche. Das heißt, es tritt keine Brechung auf der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche der Linse auf. Selbst wenn daher der Brechungsindex des Mediums um die Linse bei Fluktuationen von Temperatur und Druck geändert wird, wird das Strahlungsbündel durch die Änderung im Brechungsindex des Mediums nicht beeinflußt, so daß eine stabile Temperaturmessung gesichert ist.
- Weiterhin ist vorgesehen, eine Absorptionswellenlänge von einem Metallgas niedrigen Siedepunktes, das von einem Behandlungsmaterial in dem Ofen oder einem Kapselglas verdampft ist, auszuschließen, und das Strahlungsbündel aus dem optischen System zu einer Signalverarbeitungsvorrichtung zu leiten, um die Temperatur in dem Ofen zu messen.
- Die Wellenlänge des zu messenden Strahlungsbündels liegt im Bereich von 0.3 bis 0.6 um, wie oben erwähnt, wobei sie nicht geringer als 0.3 um in dem Fall ist, daß der Collimator verwendet wird, um ein Beobachtungsfeld auf den Temperaturmeß-Objektivpunkt zu begrenzen. Das Ausschalten der Absorptionswellenlänge durch das Metallgas niedrigen Siedepunktes kann leicht erreicht werden, indem man einen Filter verwendet, der die Transmission eines Wellenlängenbereiches mit Ausnahme der Absorptionswellenlänge des Metalls niedrigen Siedepunktes erlaubt.
- Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau kann, selbst wenn das Metallgas niedrigen Siedepunktes in der HIP-Einheit vorliegt, Absorption des Strahlungsbündels durch das Metallgas verwendet werden, so daß die genaue Temperaturmessung gesichert ist.
- Es werden nun einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
- Fig. 1 bis 5 schematische Darstellungen der bevorzugten Ausführungsformen des optischen Systems sind, das in der vorliegenden Erfindung benutzt wird,
- Fig. 6 und 7 schematische Darstellungen zweier bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind, und
- Fig. 8 eine graphische Darstellung ist, die eine spektrale Verteilung der thermischen Strahlung aus dem Rohr mit geschlossenem Ende zeigt.
- Fig. 1 bis 5 zeigen einige Beispiele des optischen Systemes, das den wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, wobei ein Körper der HIP-Einheit nicht dargestellt ist, jedoch sind die gezeigten optischen Systeme an das Collimatorsystem einer bekannten HIP-Einheit angepaßt.
- Es wird Bezug auf die Fig. 1 bis 5 genommen, in denen die Bezugsziffern 1, 2 und 3 eine Linse, einen Temperaturmeß-Objektivpunkt bzw. einen Lichtsammelpunkt bezeichnen. Die Eintrittsfläche der Linse 1 wird durch eine kugelförmige Fläche mit einem Radius r&sub1; mit Mittelpunkt am Temperaturmeß-Objektivpunkt 2 gebildet, während die Austrittsfläche durch eine kugelförmige Fläche mit einem Radius r&sub2; mit Mittelpunkt am Lichtsammelpunkt 3 gebildet ist.
- In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Eintrittsfläche und die Austrittsfläche konkav. Wenn die Linse 1 aus einem gleichförmigen Material gebildet ist, würde eine lichtkonzentrierende Funktion nicht erhalten werden. Dementsprechend ist ein konvexer Linsenbereich 4 mit einem hohen Brechungsindex in der Linse 1 vorgesehen, um insgesamt eine konvexe Linse zu bilden, so daß die lichtkonzentrierende Funktion gezeigt wird.
- Die Linse 1 kann hergestellt werden, indem beispielsweise drei Linsen mit unterschiedlichen Brechungsindices kombiniert werden. In diesem Fall ist es notwendig, alle Flächen der zu kombinierenden Linsen genügend zu kontaktieren, in einem solchen Maße, daß ein in einem Spalt zwischen den Linsen vorliegendes Medium bei Brechung des Strahles vernachlässigbar Einfluß nimmt.
- Die zu kombinierenden Linsen können durch eine Vielzahl von Linsen gebildet sein, vorausgesetzt, daß die Eintritts- und Austrittsflächen der Linse 1 die zuvor erwähnten Anforderungen erfüllen, insgesamt als konvexe Linse zu wirken.
- Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem der Temperaturmeß-Objektivpunkt 2 ins Unendliche gelegt ist, und Fig. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem der Temperaturmeß-Objektivpunkt 2 in Kontakt mit der Eintrittsfläche der Linse 1 gelegt ist. In beiden Beispielen ist die Eintrittsfläche eine im wesentlichen flache Ebene. Fig. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem der Lichtsammelpunkt 3 in Kontakt mit der Austrittsfläche der Linse 1 gelegt ist, und die Austrittsfläche ist eine im wesentlichen flache Ebene.
- In den oben erwähnten Beispielen der Fig. 2, 3 und 4 tritt an der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche wie im Beispiel der Fig. 1 keine Brechung auf, und der Strahlungsbündel wird nicht beeinflußt.
- Im Austausch für die oben erwähnte Kombinationslinse kann eine Linse mit einer Brechungsindexverteilung, die die Funktion einer konvexen Linse hat, verwendet werden, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Linse mit Brechungsindexverteilung wird durch eine einzelne Linse mit einer Brechungsindexverteilung gebildet, die so ist, daß der Brechungsindex nach und nach von einem Bereich der optischen Achse der Linse zu einem peripheren Bereich erniedrigt wird. In dieser Ausführungsform erfüllen die Eintrittsfläche und die Austrittsfläche die oben erwähnten Anforderungen wie die Ausführungsform der Fig. 1.
- Auf diese Weise wird das optische System durch das Linsensystem wie oben erwähnt gebildet. Durch das optische System gesammelte Strahlungsenergie wird durch eine optische Faser oder dergleichen zu einem Detektor überführt und wird dann, wie erforderlich, zur Temperaturanzeige oder Heizungssteuerung gegeben.
- Als nächstes wird Bezug auf Fig. 6 genommen, die schematisch ein optisches System gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, das optische System umfaßt ein konzentrierendes optisches System 1' wie einen Collimator, einen Filter 2', eine lichterfassende Einheit 3' und eine Signalverarbeitungseinheit 4'. Ein Strahlungsbündel von einem Endabschnitt eines Rohres mit geschlossenem Ende (nicht gezeigt) wird von dem optischen System 1' konzentriert. Der Filter 2' bewirkt das Ausschalten einer Absorptionswellenlänge eines Metalls niedrigen Siedepunktes und selektiert einen anderen Wellenlängenbereich als den der Absorptionswellenlänge.
- Dann wird das Strahlungsbündel mit dem Wellenlängenbereich durch eine optische Faser (nicht gezeigt) zur Signalverarbeitungseinheit 4'. geleitet.
- Die Signalverarbeitungseinheit 4' bewirkt das Durchführen fotoelektrischer Konversion, um eine Temperaturausgabe für die Temperaturanzeige oder Heizungssteuerung, wie erforderlich, zu erzeugen.
- Während der Temperaturmessung wie oben erwähnt ist es bedeutsam, daß der Wellenlängenbereich durch den Filter 2' selektiert wird. Die Absorptionswellenlänge des Metalls niedrigen Siedepunktes, die ausgeschlossen werden soll, wird wie folgt bestimmt:
- (1) Metall, das bei einer angenommenen Temperatur verdampft werden kann, wird gewählt.
- (2) Eine spektrale Wellenlänge, bei der ein Metallatom im Grundzustand angeregt ist, wird ausgewählt, da eine große Anzahl von Atomen bei Temperaturen ( 2500 K) in der HIP-Einheit im Grundzustand ist.
- Das Temperaturmeßsystem ist nicht besonders beschränkt, sondern kann irgendwelche Einrichtungen umfassen, die die Absorptionswellenlänge des Metalls niedrigen Siedepunktes ausschließen können.
- Fig. 7 zeigt eine alternativ verwendbare Ausführungsform, bei der ein Spektro-Thermometer benutzt wird. Eine Tabelle 6' speichert Daten entsprechend einer Absorptionswellenlänge des Metalls niedrigen Siedepunktes. Die Signalverarbeitungseinheit 4' empfängt ein Erfassungssignal von einem Spektroskop 5' und entfernt die Daten entsprechend der Absorptionswellenlänge, die in der Tabelle 6' gespeichert sind, aus dem Erfassungssignal. In diesem Fall kann die Wellenlängenabtastung ausgeschaltet werden.
- Selbst wenn daher ein Metallgas niedrigen Siedepunktes in der HIP-Einheit enthalten ist, kann die Temperaturmessung ohne Einfluß des Metallgases durchgeführt werden.
Claims (20)
1. Verfahren zum Messen der Temperatur in einem Hochdruckofen einer
isostatischen Heißpreßeinheit, mit den Schritten des Konzentrierens
eines Bündels thermischer Strahlung von einem Endabschnitt eines Rohres
mit geschlossenem Ende in dem Hochdruckofen der isostatischen
Heißpreßeinheit mittels eines optischen Systemes und des Zuführens des
Strahlungsbündels von dem optischen System zu einem Detektor, um die
Temperatur in dem Ofen zu messen, dadurch
gekennzeichnet, daß das optische System eine massive Linse
(1) mit einer Eintrittsfläche, die durch eine kugelförmige Fläche mit
Mittelpunkt bei einem Temperaturmeß-Objektivpunkt (2) gebildet ist, und
mit einer Austrittsfläche, die durch eine kugelförmige Fläche mit
Mittelpunkt bei einem Lichtsammelpunkt (3) gebildet ist, aufweist, so
daß eine Strahlungsenergie von dem Temperaturmeß-Objektivpunkt
konzentriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die massive
Linse (1) einen konvexen Linsenbereich (4) mit einem hohen
Brechungsindex umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
massive Linse (1) eine Kombination mehrerer Linsen mit
unterschiedlichen Brechungsindices aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Temperaturmeß-Objektivpunkt (2) ins Unendliche gelegt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Temperaturmeß-Objektivpunkt (2) in Kontakt mit der Eintrittsfläche
der massiven Linse (1) gelegt ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Lichtsammelpunkt (2) in Kontakt mit der Austrittsfläche der
massiven Linse (1) gelegt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die massive
Linse (1) eine Einzellinse mit einer Brechungsindexverteilung der Art,
daß der Brechungsindex nach und nach von einem Bereich der optischen
Achse der Linse zu einem inneren Bereich abgesenkt ist, aufweist
(Fig. 5).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Absorptionswellenlänge von einem Metallgas niedrigen Siedepunktes,
das von einem Behandlungsmaterial in dem Ofen oder einem Kapselglas
verdampft wird, ausgeschlossen wird, und daß das Strahlungsbündel von
dem optischen System (1') zu einer Signalverarbeitungsvorrichtung (4')
geleitet wird, um die Temperatur in dem Ofen zu messen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Absorptionswellenlänge von dem Metallgas niedrigen Siedepunktes mittels
eines Filters (2') ausgeschlossen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Signalverarbeitungsvorrichtung (4') ein Erfassungssignal von einem
Spektroskop (5') empfängt und aus dem Erfassungssignal ein Datum
entsprechend der Absorptionswellenlänge, das in einer Tabelle (6')
gespeichert ist, entfernt.
11. Vorrichtung zum Messen der Temperatur in einem Hochdruckofen einer
isostatischen Heißpreßeinheit, mit einem Rohr mit geschlossenem Ende,
das in dem Hochdruckofen der Einheit vorgesehen ist, einem optischen
System zum Konzentrieren eines Bündels thermischer Strahlung von einem
Endabschnitt des Rohres mit geschlossenem Ende und einer
Signalverarbeitungsvorrichtung zum Erfassen des Strahlungsbündels, das
von dem optischen System zugeführt ist, und zum Durchführen
fotoelektrischer Konversion, dadurch
gekennzeichnet, daß das optische System eine massive Linse
(1) mit einer Eintrittsfläche, die durch eine kugelförmige Fläche mit
Mittelpunkt bei einem Temperaturmeß-Objektivpunkt (2) gebildet ist, und
mit einer Austrittsfläche, die durch eine kugelförmige Fläche mit
Mittelpunkt bei einem Lichtsammelpunkt (3) gebildet ist, aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die massive
Linse (1) einen konvexen Linsenabschnitt (4) mit einem hohen
Brechungsindex umfaßt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
massive Linse (1) eine Kombination mehrerer Linsen mit
unterschiedlichen Brechungsindices aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperaturmeß-Objektivpunkt (2) ins Unendliche gelegt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperaturmeß-Objektivpunkt (2) in Kontakt mit der
Eintrittsfläche der massiven Linse (1) gelegt ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lichtsammelpunkt (2) in Kontakt mit der Austrittsfläche der
massiven Linse (1) gelegt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die massive
Linse (1) eine Einzellinse mit einer Brechungsindexverteilung der Art,
daß der Brechungsindex nach und nach von einem Bereich der optischen
Achse der Linse zu einem peripheren Bereich abgesenkt ist, aufweist
(Fig. 5).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Einrichtung (2'; 5') zum Ausschließen einer
Absorptionswellenlänge eines Metallgases niedrigen Siedepunktes, das
von einem Behandlungsmaterial in dem Ofen oder einem Kapselglas
verdampft ist, und einer Signalverarbeitungsvorrichtung (4') zum
Erfassen des Strahlungsbündels, das von dem optischen System (1)
zugeführt ist, und zum Durchführen fotoelektrischer Konversion
aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zum Ausschließen der Absorptionswellenlänge einen Filter
(2') aufweist, der zwischen das optische System (1') und die
Signalverarbeitungsvorrichtung (4') gelegt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zum Ausschließen der Absorptionswellenlänge ein Spektroskop
(5') zum Erfassen des Strahlungsbündels von dem optischen System (1'),
einen Speicher (6'), der zuvor ein Datum entsprechend der
Absorptionswellenlänge speichert, und eine Verarbeitungseinheit (4')
zum Entfernen des Datums von einem Erfassungssignal, das von dem
Spektroskop zugeführt ist, aufweist.
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