DE4113266A1 - Temperatur-messgeraet zur beruehrungslosen bestimmung der temperatur - Google Patents

Temperatur-messgeraet zur beruehrungslosen bestimmung der temperatur

Info

Publication number
DE4113266A1
DE4113266A1 DE4113266A DE4113266A DE4113266A1 DE 4113266 A1 DE4113266 A1 DE 4113266A1 DE 4113266 A DE4113266 A DE 4113266A DE 4113266 A DE4113266 A DE 4113266A DE 4113266 A1 DE4113266 A1 DE 4113266A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
epsilon
temperature
value
measuring device
microprocessor
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.)
Ceased
Application number
DE4113266A
Other languages
English (en)
Inventor
Manfred Rolefs
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.)
Keller GmbH
Original Assignee
Keller GmbH
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 Keller GmbH filed Critical Keller GmbH
Priority to DE4113266A priority Critical patent/DE4113266A1/de
Publication of DE4113266A1 publication Critical patent/DE4113266A1/de
Ceased 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
    • G01J5/10Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • 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
    • G01J5/80Calibration

Landscapes

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

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.
DE4113266A 1990-04-23 1991-04-23 Temperatur-messgeraet zur beruehrungslosen bestimmung der temperatur Ceased DE4113266A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4113266A DE4113266A1 (de) 1990-04-23 1991-04-23 Temperatur-messgeraet zur beruehrungslosen bestimmung der temperatur

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4012735 1990-04-23
DE4113266A DE4113266A1 (de) 1990-04-23 1991-04-23 Temperatur-messgeraet zur beruehrungslosen bestimmung der temperatur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4113266A1 true DE4113266A1 (de) 1991-10-31

Family

ID=25892417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4113266A Ceased DE4113266A1 (de) 1990-04-23 1991-04-23 Temperatur-messgeraet zur beruehrungslosen bestimmung der temperatur

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4113266A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048449A2 (en) * 1999-12-24 2001-07-05 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh Method for the correction of the output signal of an infra red radiation multiple element sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3149523A1 (de) * 1981-12-14 1983-06-16 VEB Meßgerätewerk "Erich Weinert" Magdeburg Betrieb des Kombinates VEB EAW Berlin-Treptow "Friedrich Ebert", 3011 Magdeburg Verfahren und einrichtung zur beruehrungslosen temperaturmessung
DE3611634A1 (de) * 1985-07-30 1987-02-05 Weinert E Messgeraetewerk Pyrometrisches messverfahren und mehrkanalpyrometer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3149523A1 (de) * 1981-12-14 1983-06-16 VEB Meßgerätewerk "Erich Weinert" Magdeburg Betrieb des Kombinates VEB EAW Berlin-Treptow "Friedrich Ebert", 3011 Magdeburg Verfahren und einrichtung zur beruehrungslosen temperaturmessung
DE3611634A1 (de) * 1985-07-30 1987-02-05 Weinert E Messgeraetewerk Pyrometrisches messverfahren und mehrkanalpyrometer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: Feingerätetechnik, 26. Jg., H. 3/1977, S. 125-127 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048449A2 (en) * 1999-12-24 2001-07-05 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh Method for the correction of the output signal of an infra red radiation multiple element sensor
WO2001048449A3 (en) * 1999-12-24 2001-12-13 Perkinelmer Optoelectronics Method for the correction of the output signal of an infra red radiation multiple element sensor
US6871999B2 (en) 1999-12-24 2005-03-29 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh Method for the correction of the output signal of an infra red radiation multiple element sensor
CN1293373C (zh) * 1999-12-24 2007-01-03 帕尔金艾光电子股份有限公司 校正红外辐射多元件传感器输出信号的方法和一种红外辐射多元件传感器系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4320682C1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Regelung der Beleuchtung eines Raumes
EP1747435B1 (de) Temperatursensor für ein gargerät, gargerät mit elektronischer temperaturregelung und verfahren zur temperaturerfassung
DE19613229C2 (de) Verfahren zur Kalibrierung eines Strahlungsthermometers
WO1986003831A1 (en) Sensor for measuring physical magnitudes and method for adjusting the sensor
EP1042656B1 (de) Temperaturberechnungsverfahren für strahlungsthermometer
EP0201677B1 (de) Vorrichtung zum Regeln der Temperatur von Schweissbändern
DE69024184T2 (de) Digitale thermometereinheit mit standardgenauigkeit
DE4243902C2 (de) Laserleistungsmeßgerät
WO2009089852A1 (de) Wärmebildkamera
DE3202825A1 (de) Heizeinrichtung
EP3112854B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur thermomechanischen analyse einer probe
EP0721695B1 (de) Elektromotor mit mitteln zur erfassung des drehmomentes
DE60025662T2 (de) Strahlungsthermometer
EP1156299B1 (de) Messumformer für potentiometrische Positionssensoren und Verfahren zur Parametrierung
DE102004025448A1 (de) Verfahren zum Messen eines Spektrums einer Messprobe mittels eines Infrarot-Spektrometers und derartiges Infrarot-Spektrometer
DE1498234B2 (de) Digital anzeigegeraet zur messung eines parameters insbe sondere der temperatur
EP0120102A1 (de) Temperaturmesseinrichtung
DE4113266A1 (de) Temperatur-messgeraet zur beruehrungslosen bestimmung der temperatur
DE69128266T2 (de) Verfahren zum Messen von Drucken mit einer schwingenden Kristallstimmgabel
DE69307151T2 (de) Strahlungspyrometeranordnung zur bestimmung der temperatur eines längsbewegenden langgestreckten körpers
DE3042670C3 (de) Vorrichtung zum Messen des Wirkungsgrades einer Feuerung
EP1525061B2 (de) Dynamische dickenkorrektur
EP1096352B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Temperaturregelung
DE3437445A1 (de) Verfahren und einrichtung zur kompensation der temperaturabhaengigkeit einer elektrochemischen messzelle
DE2439665A1 (de) Materialmessanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection