DE432005C - Strahlungspyrometer mit Thermoelementen - Google Patents

Description

• Strahlungspyrometer mit Thermoelementen. Bei Wärmemessungen mittels eines Strahlungspyrometers mit einem oder mehreren Thermoelementen erhält man bekanntlich, auch wenn sich die zu messende Temperatur des die Strahlen aussendenden Körpers während der Dauer der Messung nicht ändert, ohne Anordnung besonderer Hilfsmittel erst dann einen sich nicht mehr ändernden Zeigerausschlag des MeBgerätes, den sogenannten Endwert, wenn alle Teile der MeBeinrichtung das thermische Gleichgewicht erlangt haben, d. h. wenn die ihnen zugeführte Wärme der von ihnen wieder abgegebenen gleich ist.
• Die Gründe dieser unerwünschten Erscheinung sind bekanntlich folgende. Einmal wird durch die auffallenden Strahlen nicht allein (las Thermoelement, sondern auch das Glasrohr, in dem es untergebracht zu werden pflegt, sowie dessen Gehäuse je länger um so stärker erwärmt. Infolgedessen strahlen das Glasrohr und das Gehäuse gleichfalls Wärme in steigendem Maße aus, wodurch die Temperatur des Thermoelementes über die gesteigert wird, die es unter der alleinigen Wirkung der von dem zu messenden Objekt ausgesandten Strahlen annehmen würde. Zum anderen geben das Thermoelement, sein Glasrohr und das erwärmte Gehäuse hauptsächlich durch Ableitung, teils aber auch durch Strahlung, Wärme an die das Thermoelement mit dem Meßgerät verbindenden Leitungen ab. Betrachtet man diesen Vorgang für sich, so bedeutet er eine Verringerung der Temperatur des Thermoelementes. Bestehen die Leitungen, was meist der Fall ist, nicht aus dem gleichen Metall wie die an sie angeschlossenen Elektroden des Thermoelementes, so wirken ferner die Verbindungsstellen zweier verschiedener Metalle wie zusätzliche Thermoelemente, deren EMK der des eigentlichen Thermoelementes gleich oder entgegengesetzt gerichtet sein kann und mit steigender Erwärmung größer wird. Diese zusätzlichen EMKe haben aber dann eine Änderung des das Meßgerät durchfließenden Stromes zur Folge, der eigentlich nur von dem Unterschied der Temperaturen des Thermoelementes (der heißen Lötstelle) und der Anschlußklemmen des Meßgerätes (der kalten Lötstelle) abhängen sollte.
• Man hat bereits verschiedene Hilfsmittel vorgeschlagen, um schon alsbald nach Beginn der Bestrahlung des Thermoelementes den gleichen Zeigerausschlag des Meßgerätes zu erhalten, wie er sich sonst, d. h. ohne diese Hilfsmittel, erst nach geraumer Zeit als Endwert ergeben würde. Gemäß der Erfindung «ird zur Erreichung dieses Zieles ein neuer Weg beschritten, der darin besteht, daß der Stromkreis, von dein Meßgerät aus betrachtet, aus zwei symmetrischen Hälften mit je einem Thermoelement besteht, von denen je(loch nur das eine der Strahlung des zu messenden Objektes ausgesetzt wird.
• Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des neuen Py rometers schematisch dargestellt.
• Gemäß Abb. i sind innerhalb der Glasröhre A, die evakuiert oder mit einem besonderen Gas gefüllt sein kann, zwei Therinoelemente angeordnet, deren Lötstellen B, B' in bekannter Weise mit kleinen Plättchen ausgestattet sind. Sie haben eine gemeinsame Elektrode C, z. B. aus Eisen, und zwei getrennte Elektroden D, D', z. B. aus Konstantan. Letztere sind an Platindrähte E, E' angeschlossen, die durch den Boden der Glasröhre hindurchführen und zum Anschluß der z. B. aus Kupfer bestehenden, zu dem Meßgerät führenden Leitungen F,'F' dienen. Die Glasröhre A hat einen Überzug H, der die in die Richtung des Pfeiles J eintretenden Strahlen durch ein Fenster K nur zu der Lötstelle B gelangen läßt.
• Bei der Bestrahlung wird also unmittelbar nur die Lötstelle B erwärmt, während sich sonst der Stromkreis des Meßgerätes G dauernd im thermischen Gleichgewicht befindet. Die an den Verbindungsstellen 7wischen den verschiedenen Teilen des Stromkreises auftretenden thermoelektrischen Kräfte sind paarweise gleich, aber entgegengesetzt gerichtet, so daß sie sich aufheben. Das gleiche gilt von der Strahlung der Glasröhre A auf die beiden Lötstellen B, B'. Auch das sonst noch vorhandene, auf der Zeichnung nicht mitv eranschaulichte Gehäuse übt keine störende thermische Wirkung aus.
• Bei der Ausführung nach Abb. 2 sind die beiden Lötstellen B, B' in Richtung der Strahlen J hintereinander angeordnet, und die nichtbestrahlte Lötstelle B' liegt im Strahlenschatten der bestrahlten Lötstelle B.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Strahlungspyrometer mit Thermoelementen, dadurch gekennzeichnet, (laß der Stromkreis, von dein Meßgerät (G) aus betrachtet, aus zwei symmetrischen Hälften mit je einem Therinoelement (B, B') besteht, von denen jedoch nur das eine Thermoelement (B) durch eine den Strahlen zugängliche Stelle des Gehäuses der Strahlung des zu messenden Objektes ausgesetzt ist.
2. 2. Pyrometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtbestrahlte Thermoelement (B') in bekannter Weise im Strahlenschatten des bestrahlten Thermoelementes (B) liegt.