DE4113266A1 - Temperatur-messgeraet zur beruehrungslosen bestimmung der temperatur - Google Patents
Temperatur-messgeraet zur beruehrungslosen bestimmung der temperaturInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Temperatur-Meßgerät zur berührungslosen
Bestimmung der Temperatur mittels Sensor-Signale, die einer einen Mikroprozessor
aufweisenden Auswerteschaltung (Auswerteeinheit) zugeführt werden, welche die
Meßwert-Aufbereitung und Meßwert-Ausgabe durchführt (steuert), mit einer
Einrichtung zur Korrektur des Emissionsgrades, sogen. Epsilon-Wertes.
Derartige Temperatur-Meßgeräte (Pyrometer) sind in der Praxis bereits mehrfach
bekannt geworden.
Dabei besteht noch der Nachteil, daß die Einstellungen des Emissionsgrades als
fester Wert vorgegeben wird (beispielsweise mittels Potentiometer eingestellt
wird) und über den gesamten Meßbereich konstant ist. Bei Meßbedingungen mit
temperaturabhängig sich veränderndem Emissionsvermögen vermag ein solches
Temperatur-Meßgerät nicht zu befriedigen, da die Messungen ungenau werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes einfach
aufgebautes Temperatur-Meßgerät (Pyrometer) der eingangs erwähnten Bauart zu
schaffen, bei dem die Meßgenauigkeit gesteigert wird und sich veränderndes
Emissionsvermögen nicht nachteilig auswirkt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Auslöseschaltung zur
automatischen Emissiongrad-Nachführung in Abhängigkeit von der Temperatur des
Meßobjektes.
In Ausgestaltung des Erfingungsgedankens ist eine Mikroprozessor-Steuerung vor
handen, bei welcher beim Korrigier-Vorgang automatisch aus dem gemessenen
Signal-Wert, dem der Mikroprozessor eine Temperatur zuordnet, und dem dazugehö
rigen, in einem Speicher (vorzugsweise sogen. Arbeitsspeicher) abgelegten Epsi
lon-Korrekturwert seine neue Ausgangsgröße, d. h. die wahre Temperatur ermittelt
und ausgibt (letzteres in einer Anzeige oder in einem Signal an einer Schnitt
stelle).
Die sogen. "variable Epsilon-Nachführung" über den Meßbereich kann mit einer
sogen. Kennlinien-Kalibrierung bzw. mit einer sogen. Punkt-Kalibrierung
gekoppelt sein. Diese Kalibrierung wird ebenfalls vom Mikroprozessor gesteuert.
Beim Kalibriervorgang als Kennlinien-Kalibrierung wir eine automatische Korrek
tur von exemplarspezifischen Streuungen, d. h. Abweichung(en) von Soll-Werten,
und/oder individuellen Krümmungcharakteristika (Kurvenverlauf in Krümmungsberei
chen) durchgeführt. Bei der sogen. Punktkalibrierung wird durch mehrfaches
punktweises Messen eine Korrektur gegenüber einer typischen Kennlinie, die bei
spielsweise durch Eingabe von bekannten Temperaturwerten zum Zeitpunkt der
Messung abgelegt wird, erreicht. Der Kalibriervorgang wird derart durchgeführt,
daß das bei der jeweils gemessenen Eichtemperatur vorhandene Sensor-Signal
derart ausgewertet wird, daß der jeweilige Signal-Wert dem Eichtemperatur-Wert
gleichgesetzt und als solcher (gleich wahre Temperatur) abgespeichert wird.
Die Ermittlung der Zwischenwerte (zwischen Meßpunkten bzw. Eingabepunkten) im
Verlauf der Kennlinienkurve und im Verlauf der Epsilonkurve erfolgt nach
mathematischen Verfahren:
- a) lineare Interpolation
- b) Polynom-Regression.
Die Erfindung ist auch als ein Verfahren definierbar/beanspruchbar.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Temperatur-Meßgerätes
(Pyrometers) zur berührungslosen Bestimmung der Temperatur mittels
Sensor-Signale, die einer einen Mikroprozessor (mit entsprechender
"Software") aufweisenden Auswerteschaltung (Auswerteeinheit) zugeführt
werden, mit einer Emissionsgrad-Vorgabe (Epsilon-Vorgabe) sowie
Emissionsgrad-Korrektur in Abhängigkeit von der Temperatur des
Meßobjektes,
Fig. 2 eine beispielhafte Darstellung des Epsilon-Werts bei konstanter
Vorgabe (als Linie dargestellt) und dazu im Vergleich bei variabaler
Vorgabe (als Kurve dargestellt),
Fig. 3 eine schematische Funktionsdarstellung der Erstellung einer die
Temperatur des Meßobjektes, das Sensor-Signal und eine konstante
Epsilon-Vorgabe berücksichtigenden "korrigierten Kennlinie" (Epsilon
korrigierte Sensorsignal-Kennlinie) des Temperatur-Meßgerätes
(Pyrometers) und
Fig. 4 eine schematische Funktionsdarstellung der Erstellung einer die
Temperatur des Meßobjektes, das Sensor-Signal und eine von der
Meßobjekt-Temperatur abhängige, durch mindestens zwei Meßpunkte
ermittelte "variable" Epsilon-Korrektur berücksichtigende "korri
gierte" Kennlinie (Epsilon-korrigierte Sensorsignal-Kennlinie)
des Temperatur-Meßgerätes (Pyrometers).
Bei einem als Ganzes nicht dargestellten erfindungsgemäßen Temperatur-Meßgerät
(Pyrometer) zur berührungslosen Bestimmung der Temperatur mittels Sensor-Signa
le, die einer einen Mikroprozessor aufweisenden Auswerteschaltung (Auswerteein
heit) zugeführt werden, welche die Meßwert-Aufbereitung und die Meßwert-Ausgabe
durchführt, ist eine mit 1 bezifferte Optik vorhanden, der im Strahlengang min
destens ein Spiegel 2 und/oder Filter 3 nachgeschaltet ist, bevor die Meßstrah
len den bzw. die Sensor(en) 4 erreichen.
Als Sensor 4 ist vorzugsweise eine Diode, beispielsweise Silizium-Diode, vorge
sehen. Es können jedoch auch Thermopile, Foto-Widerstände oder Foto-Elemente
verwendet werden.
Das Sensor-Signal wird einem Vorverstärker oder Wandler 5 zugeführt, welcher die
Sensorspannung in eine Frequenz umsetzt.
Ein geräteeigener Mikroprozessor 6 bildet eine zentrale Steuereinheit, er dient
insbesondere der Koordination von:
- a) Ein- und Ausgabe
- b) Anzeige
- c) Meßwert-Aufbereitung
- d) Berechnung der Sensorsignal-Kennlinien (Auswertekurven bzgl. der Zuordnung der Temperatur zu einem Sensor-Signal)
- e) Berechnung einer variablen Epsilon-Vorgabe
- f) Einstellung konstanter Epsilon-Vorgaben
- g) evtl. auch Bedienung von Schnittstellen usw.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Mikroprozessor 6 mit einer Tastatur 9, einer
Anzeige 10, einem nichtflüchtigen Speicher (RAM) 11 für die Kennlinien- und
Epsilon-Daten, einem Programm-Speicher (E-PROMS oder ROMS) 12, einem sogen.
Arbeitsspeicher (RAM-Speicher) 13 und einer mit 15 bezifferten Einrichtung
(digitale Schalter, Tasten oder Potentiometer) zur Eingabe von Epsilon-Korrek
turwerten verknüpft, d. h. in Wirkverbindung. Des weiteren kann der Mikropro
zessor 6 mit einem digitalen Treiber 7, einem analogen Treiber 8 und mindestens
einer digitalen Schnittstelle 14 verbunden sein.
Das geräteeigene Programm (d. h. die "Software") ist derart ausgeführt, daß es
möglich ist, in einem einzigen (einmaligen) Kalibrierlauf die komplette Kenn
linie 16 des jeweiligen Temperatur-Meßgerätes aufzunehmen und abzuspeichern.
Alle durch die Bauart des Temperatur-Meßgerätes zulässigen Toleranzen (z. B.
bzgl. Elektronik, Mechanik, Optik) und die physikalischen Gegebenheiten sind im
Temperatur-Meßgerät abgespeichert und werden automatisch berücksichtigt. Ebenso
sind Geräte-Parameter (z. B. Mittlungs- und Anstiegszeit, variable Epsilonwerte
u. dgl.) sowie Berechnungsverfahren abgespeichert.
Bei der Aufnahme einer Kennlinie wird zu jedem eingegebenen Temperaturwert ein
Meßwert (insbesondere Frequenz) dem Mikroprozessor 5 zugeführt und abgespei
chert. Die abgespeicherten Temperatur- und Frequenz-Werte ergeben eine Sensor-
Signal-Kurve (vgl. Fig. 3 und 4), die entweder als "typische" Sensor-Signal-
Kurve 17 oder als "gerätespezifische" Sensor-Signal-Kurve 18 bezeichnet werden.
Die ermittelten Meßpunkte 18a-18x werden mit Hilfe mathematischer Verfahren
(z. B. lineare Interpolation, Polynom-Regression usw.) zur individuellen Korrek
tur der gerätespezifischen Sensor-Signal-Kurve 18 verrechnet - die Korrektur
wird auch unter Berücksichtigung der typischen Soll-Kennlinie 17 vorgenommen.
Beim Geräte Kalibriervorgang wird das bei der jeweils gemessenen Eichtemperatur
vorhandene Sensor-Signal derart ausgewertet, daß der jeweilige Signal-Wert dem
Eichtemperatur-Wert gleichgesetzt und als solcher (gleich wahre Temperatur)
abgespeichert wird.
Die Epsilon-Vorgabe kann als "konstante" Vorgabe entsprechend Linie 19 (im Dia
gramm parallelverlaufend dargestellt) in Fig. 2 und 3 oder als "variable" Vorga
be entsprechend Linie 20 (im Diagramm ansteigend schrägverlaufend dargestellt)
in Fig. 3 und 4 bzw. als Kurve 21 in Fig. 2 und 4 erfolgen - die Linien- und
Kurven-Darstellungen sollen lediglich das Prinzip aufzeigen.
Die "variable" Epsilon-Vorgabe wird an mehreren - mindestens zwei - Meßpunkten
ermittelt. Bei der Zweipunkt-Messung sind die Meßpunkte mit 20a und 20b sowie
die daraus resultierende Linie mit 20 beziffert. Bei einer Messung an mindestens
drei Meßpunkten sind dieselben mit 21a-21x und die daraus resultierende Kurve
mit 21 beziffert - die Zwischenwert-Ermittlung zur Kurve 21 wird wie bei der
Kurve 18 mittels mathematischer Verfahren durchgeführt.
Die variable Epsilon-Vorgabe gelangt stets dann zum Einsatz, wenn die Emissions
gradwerte sich in Abhängigkeit von der Temperatur verändern - dementsprechend
ist auch eine durch den Mikroprozessor 6 gesteuerte automatische Emissionsgrad-
Nachführung (Epsilon-Nachführung) beim erfindungsgemäßen Temperatur-Meßgerät
vorgesehen (vorhanden). Eine zeitweise oder kontinuierliche externe Epsilone-
Vorgabe ist nicht erforderlich.
Die Erfindung ermöglicht eine variable Nachführung des Epsilon-Korrekturwertes
in Abhängigkeit von der Temperatur des Meßobjektes. Es bedarf hierzu keiner zu
sätzlichen Einrichtungen (wie zusätzlicher Temperatur-Eingang, Verstärker usw.),
das erfindungsgemäße Pyrometer kommt vielmehr mit einem einzigen "Eingang" für
die Temperatur aus und ist insgesamt einfach und letztendlich auch kostengünstig
aufgebaut.
Bei bestimmten Temperatur-Werten können nun Emissionsgrad-Werte (Epsilon-Werte)
eingegeben werden, denn diese Emissionsgradwerte sind einer bestimmten Tempera
tur zugeordnet. Der Mikroprozessor 6 verknüpft - nach dem gleichen Verfahren wie
bei der Kennlinien-Erstellung - die unterschiedlichen Emissionsgradwerte zu
einer neuen, mit Epsilonwerten korrigierten Kennlinie (die abspeicherbar und an
wählbar ist); danach erfolgt in Ahängigkeit von der Bezugsgröße "Meßobjekt-Tem
peratur" die Korrektur unter Berücksichtigung der variablen Epsilonwerte. Diese
Möglichkeit erlaubt eine wesentlich genauere Messung an Objekten mit wechselnden
Emissions-Vermögen. Die Korrektur erfolgt automatisch über den gesamten Meßbe
reich.
Nach der Abspeicherung der Daten kann die Funktion "Messen" mittels des erfin
dungsgemäßen Temperatur-Meßgerätes (Pyrometers) unter Berücksichtigung der abge
legten variablen Epsilonwerte erfolgen:
- a) der Mikroprozessor 6 ermittelt (mißt) eine Strahlungstemperatur (z. B. 1000°C),
- b) der Mikroprozessor 6 überprüft einen im Speicher 11 vorhandenen (d. h. vorher abgelegten Epsilon-Korrekturwert,
- c) der Mikroprozessor 6 verrechnet den gemessenen Temperatur-Wert mit dem zuge hörigen Epsilon-Korrekturwert aus dem Speicher 11 und ermittelt dabei die "wahre Temperatur", die dann entweder angezeigt oder als Signal der Schnitt stelle bzw. einer von mehreren Schnittstellen zugeführt wird.
Weiterhin ist es mit dem erfindungsgemäßen Temperatur-Meßgerät möglich:
für mehrere unterschiedliche Meßobjekt-Oberflächen, z. B. Aluminium blank, Alumi
nium rauh, Aluminium oxydiert, oder andere Materialien, jeweils eine gesonderte
Epsilon-Korrekturwertkurve zu erstellen und abzuspeichern. Diese abgespeicherten
Epsilon-Korrekturwertkurven werden bedarfsweise mittels Codewort aufgerufen und
vom Mikroprozessor 6 in beschriebener Weise verarbeitet.
Beschreibung des Geräte-Kalibriervorganges ohne "variable Epsilon-Korrektur"
(vgl. Fig. 3):
Kalibrierungen von Temperatur-Meßgeräten (erfindungsgemäß: Strahlungspyrometern)
werden in der Praxis vor sogenannten "Schwarzen Strahlern" vorgenommen.
Der Mikroprozessor 6 ordnet aufgrund eines entsprechenden Programms zum Zeit
punkt der Temperatur-Messung das jeweils gemessene Sensorsignal (welches dem
Mikroprozssor als Frequenz zugeführt wird) dem vom Bediener beispielsweise über
eine Tastatur 9 eingegebenen Temperatur-Wert, d. h. "Istwert" des Schwarzen
Strahlers, zu und speichert den zuletzt eingegebenen Temperatur-Wert in dem
Speicher 11 ab. Die Emissionsgrad-Einstellung, sogen. Epsilon-Einstellung
(oftmals auch kurz als E-Einstellung bezeichnet), erfolgt für den Kalibrier
vorgang vor dem Schwarzen Strahler auf den Wert "1,0" und wird beim erfindungs
gemäßen Pyrometer im Speicher 11 abgespeichert.
Die Pyrometer-Kalibrierung erfolgt meist an zwei Punkten des Meßbereichs, für
den das Temperatur-Meßgerät (Strahlungspyrometer) konzipiert ist, insbesondere
am oberen und am unteren Meßbereich - beispielsweise einerseits bei 1000°C und
andererseits bei 2000°C.
Durch Eingabe - insbesonderes mittels einer Tastatur 9 - eines Codes bzw. ande
ren geeigneten Startbefehles wird die automatisch Erstellung der gerätespezi
fischen Sensor-Kennlinie 18 (welche sich aus den Parametern "Sensor-Signal" und
"Temperatur" ergibt) eingeleitet. Der Mikroprozessor 6 erzeugt unter Verwendung
einer sogen. "typischen" Soll-Kennlinie "Sensor-Signal" 17 (welche in einer
Kurve die Meßpunkte der Parameter "Sensor-Signal" und "Temperatur" beinhaltet)
eine für das gemessene Pyrometer gültige, sogen. "gerätespezifische" Sensor
signal-Kennlinie 18. Das Pyrometer ist danach kalibriert und meßbereit.
Eine Epsilon-Veränderung, vorzugsweise mittels Tastatur 9, am erfindungsgemäßen
Pyrometer bewirkt automatisch eine Veränderung der Meßtemperatur-Anzeige. Die
Höhe der Abweichung ist nach dem Planck′schen Strahlungsgestz in einer Funktion
beschrieben. Die Auswirkung der Änderung der Epsilon-Einstellung, z. B. vom Wert
"1,0" zum Wert "0,5", ist nach dieser Funktion für den gesamten Pyrometer-Meßbe
reich gültig. Die Berechnung der anzuzeigenden Temperatur wird vom Mikroprozes
sor 6 mittels eines entsprechenden Programms vorgenommen. Der aktuelle, d. h. der
vom Bediener eingegebene und im Speicher 11 abgespeicherte Epsilon-Wert (z. B.
0,925) wird jeweils zur Korrektur berangezogen und das Ergebnis ist die Kurve
16 in Fig. 3, welche die sogen. "Epsilon-korrigierte Sensorsignal-Kennlinie"
ist.
Die Kurve 16 gemäß Fig. 3 entsteht aus der Kurve 18 (gleich gerätespezifische
Sensorsignal-Kurve) gemäß Fig. 3 und der Linie 20 bzgl. "konstanten Epsilon-
Wert".
Der aktuelle Epsilon-Wert (E-Wert) ist immer im pyrometereigenen Speicher 11
abgelegt und wird bei vom Bediener (Pyrometer-Benutzer) vorgenommener Verände
rung mit korrigiertem Wert in den Speicher 11 übernommen. Eine Veränderung des
Epsilon-Werts bewirkt erfindungsgemäß immer eine sofortige Korrektur des Aus
gangssignals, welches als Punkt auf der Kurve "E-korrigierte Sensorsignal-
Kennlinie" 16 liegt.
Beschreibung des Geräte-Kalibriervorgangs mit variabler Epsilon-Korrektur (vgl.
Fig. 4 ):
Bei Meßobjekten, bei denen sich das Emissionsvermögen (Strahlungsvermögen), d. h.
der Epsilon-Wert (E-Wert), materialabhängig mit der Temperatur des Meßobjektes
ändert, führt ein konstanter (gleichbleibender) Epsilon-Wert zu Meßfehlern.
Erfindungsgemäß wird daher für eine automatische Anpassung an das wechselnde
Strahlungsvermögen gesorgt. In vorteilhafter Weise besteht nun die Möglichkeit,
den unterschiedlichen Verlauf des Strahlungsvermögens eines Körpers, d. h. sein
Emissionsvermögen (welches unter anderem von der Meßobjekt-Temperatur abhängt)
mittels einer variablen Epsilon-Nachführung zu kompensieren bzw. zu korrigie
ren. Dabei verfahren wir wie folgt:
Bei einer bestimmten Temperatur des Meßobjektes wird vor Ort mittels eines ins
besondere als Kontaktmeßgerät (z. B. mit Thermoelement) ausgebildetem Referenz
gerät die wahre Temperatur ermittelt, z. B. 1000°C. Nach Möglichkeit gleichzei
tig wird mit einem kalibrierten Strahlungstemperaturmeßgerät (Pyrometer) die
wahre Temperatur desselben Meßobjektes berührungslos ermittelt - dies kann z. B.
950°C ergeben (Anzeige). Am Pyrometer ist dabei als Epsilon-Wert die Größe
"1,0" eingestellt. Die Differenz zwischen diesen beispielhaft genannten, ermit
telten Werten (1000°C und 950°C) ist vom Strahlungsvermögen des Meßobjektes,
d. h. vom Emissionsvermögen abhängig. Um auch mit dem erfindungsgemäßen Tempe
ratur-Meßgerät (Pyrometer) eine einwandfreie Temperatur-Bestimmung (Messung) zu
gewährleisten, wird eine Korrektur am Pyrometer vorgenommen, bei der der zu
nächst auf "1,0" eingestellte Epsilon-Wert so lange verändert wird, bis das
Pyrometer den gleichen Temperaturwert anzeigt, wie das Referenzmeßgerät. Nun
zeigen beide Temperatur-Meßgeräte die wahre Temperatur (beispielsweise 1000°C)
an.
Der am erfindungsgemäßen Pyrometer eingestellte E-Wert kann dabei z. B. auf einen
Wert von 0,9 eingestellt sein (vgl. Fig. 4). Da bisher nur bei einer Temperatur
der Epsilon-Wert des Meßobjekts bestimmt wurde, arbeitet das Temperatur-Meßgerät
mit dem an ihm eingestellten und vom Mikroprozessor 6 errechneten Epsilon-Wert
(beim genannten Bespiel: 0,9); dieser E-Wert gilt für den gesamten Meßbereich
(vgl. Fig. 3). Das erfindungsgemäße Pyrometer arbeitet in diesem Fall nur dann
genau, wenn sich auch bei einer anderen Meßobjekt-Temperatur das Emissionsver
mögen des Meßobjektes nicht ändert. Sofern jedoch eine temperaturbedingte E-
Wert-Veränderung auftritt, kann erfindungsmäß eine Einstellung auf mindestens
zwei unterschiedliche E-Werte erfolgen. Bespielhaft erläutern wir:
Es wird bei mindestens einer weiteren Temperatur des Meßobjekts (z. B.
1500°C) die Epsilon-Bestimmung in vorerwähnter Weise mittels des
Referenzgerätes und erfindungsgemäßen Pyrometers vorgenommen. Die
Temperatur-Abweichung zwischen der Ermittlung mittels Referenzgerät (z. B.
1500°C) und dem erfindungsgemäßen Pyrometer (z. B. 1490°C) ist ein
Nachweis dafür, daß sich auch das Emissionsvermögen des Meßobjektes
verändert hat. Der zuerst am Pyrometer eingestellte E-Wert (beispielsweise
0,9) stimmt also nicht mehr. Durch eine sogenannte "variable Epsilon-
Nachführung" ist es jedoch möglich, eine erforderliche Korrektur
vorzunehmen und damit letztendlich auch bei unterschiedlichen Epsilon-
Werten ein genaues Meßergebnis zu erzielen.
Die variable Epsilon-Nachführung erfolgt automatisch und zwar in folgender
Weise:
- 1. Am Pyrometer wird der Epsilon-Wert so lange verändert, bis wieder eine Übereinstimmung zwischen dem Meßergebnis der Kontaktmessung per Referenz gerät und dem erfindungsgemäßen Pyrometer erreicht wird. Der bei dieser Temperatur (z. B. 1500°C) ermittelte Epsilon-Wert (z. B. 0,95) wird am Pyrometer angezeigt. Nach entsprechender Aktivierung des Mikroprozessors 6, beispielweise aufgrund der Eingabe eines Codes, nimmt der Mikroprozessor 6 die variable Epsilon-Nachführung vor. Dabei ordnet der Mikroprozessor 6 der von ihm ermittelten ersten Temperatur (z. B. 950°C) den zugehörigen E-Wert B. 0,9) - dieser war bei der ersten Bestimmung bereits abgespeichert - sowie der zweiten von ihm ermittelten Temperatur (z. B. 1490°C) ebenfalls den zugehörigen (richtigen) E-Wert (z. B. 0,95) zu. Werden nur zwei Tempera turen mit unterschiedlichen E-Werten (Pos. 20a und 20b) eingegeben, so erfolgt eine lineare Verbindung (vgl. Fig. 4) zwischen den beiden verschie denen Epsilon-Werten.
- 2. Werden mehr als zwei Epsilon-Bestimmungen (vgl. Punkte 21a-21x in Fig. 2 und 4) vorgenommen, so bestimmt das Emissionsvermögen des Meßobjektes die Form oder Charakteristik der mit 21 bezifferten E-Korrektur-Kurve. Nach der letzten Eingabe des Temperaturwertes und Ermittlung des dazugehörigen E- Wertes - wodurch sich Punkt 21x ergibt und die für das Kalibrieren erfor derlichen Eingaben abgeschlossen sind - erfolgt die Aktivierung der Epsi lon-Kurvenberechnung. Die unter Verwendung der Diagrammpunkte 21a- 21x vom Mikroprozessor 6 automatisch errechnete Epsilon-Korrektur-Kurve 21 wird in Speicher 11 abgespeichert. Diese gespeicherte Kurve 21 wird dann vom Mikro prozessor 6 automatisch mit der Sensor-Signal-Kurve 18 zu der Epsilon korrigierten Kennlinie 16 verknüpft und als solche abgespeichert. Die Kurve 16 beinhaltet nun sämtliche Werte, welche für eine einwandfreie Temperatur bestimmung heranzuziehen sind. Das Pyrometer arbeitet danach mit denjenigen Werten, die aufgrund nur einiger Vergleichsmessungen bestimmt wurden und er mittelt über den gesamten Temperatur-Meßbereich auch bei unterschiedlichen Emissionswerten exakt die "wahre Temperatur" des Meßobjektes. Für die genaue Ermittlung der wahren Temperatur ist aufgrund der erfindungsgemäßen Pyrometer-Ausbildung keine weiteren Meßdaten-Erfassung "Temperatur" erfor derlich.
Claims (9)
1. Temperatur-Meßgerät zur berührungslosen Bestimmung der Temperatur mittels
Sensor-Signale, die einer einen Mikroprozessor aufweisenden Auswerteschal
tung (Auswerteeinheit) zugeführt werden, welche die Meßwert-Aufbereitung und
Meßwert-Ausgabe durchführt (steuert), mit einer Einrichtung zur Korrektur
des Emissionsgrades, sogen. Epsilon-Wertes,
gekennzeichnet durch eine Auswerteschaltung zur automatischen Emissiongrad-
Nachführung in Abhängigkeit von der Temperatur des Meßobjektes.
2. Temperatur-Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aus
werteschaltung vorhanden ist, welche beim Korrigiervorgang automatisch aus
dem gemessenen Signal-Wert, dem der Mikroprozessor (6) eine Temperatur zuord
net, und dem dazugehörigen, in einem Speicher (11) abgelegten (abgespeicher
ten) Epsilon-Korrekturwert die wahre Temperatur, ermittelt und in Form einer
Anzeige oder eines Signals ausgibt.
3. Temperatur-Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe
zur Erstellung einer Epsilon-Korrekturkennlinie (20, 21) mindestens zwei
verschiedene Epsilon-Werte zu verschiedenen Temperatur-Werten verwertet.
4. Temperatur-Meßgerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
nach der Eingabe von mindestens zwei Korrekturwerten, insbes. mittels
Taster, das geräteeigene Programm nach entsprechender Aufforderung vom
Bediener, insbes. per Codewort, automatisch eine Korrektur-Kennlinie (20,
21) erzeugt und abspeichert.
5. Temperatur-Meßgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Berechnung der Epsilon-Zwischenwerte der Epsilon-
Korrekturkurve zu den eingegebenen Epsilon-Werten und der Kurvenverlauf vom
Mikroprozessor (6) automatisch und über den gesamten Temperatur-Meßbereich
erfolgt.
6. Temperatur-Meßgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Epsilon-Kurven (21) im Gerät abspeicherbar und
bedarfsweise anwählbar sind.
7. Temperatur-Meßgerät mindestens einem der nach Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß für bestimmte Legierungen ermittelte "typische" Epsilon-
Werte geräteintern abgespeichert und über ein Codewort schnell und reprodu
zierbar anwählbar sind.
8. Temperatur-Meßgerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Meßvorgänge mittels einer einzigen geräte
eigenen Optik (1) vornehmbar sind.
9. Temperatur-Meßgerät, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung aus der Sensor-Signal-Kurve (18), welche das Sen
sor-Signal und eine gerätespezifische Temperatur-Kennlinie auswertet/bein
haltet, und einer Epsilon-Vorgabe (19, 20, 21) automatisch eine korrigierte
Kennlinie (16) erstellt, welche die Grundlage für die schnelle Zuordnung der
wahren Temperatur zu jeden angemessenen Temperaturwert eines Meßobjektes
bildet.
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