DE580735C

DE580735C - Optical pyrometer with two glow threads electrically heated by the same power source

Info

Publication number: DE580735C
Application number: DES96943D
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Gruss
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1931-02-25
Filing date: 1931-02-25
Publication date: 1933-07-15

Description

Optisches Pyrometer mit zwei durch dieselbe Stromquelle elektrisch geheizten Glühfäden Das Hauptpatent bezieht sich auf ein optisches Pyrometer mit zwei durch dieselbe Stromquelle elektrisch geheizten Glühfäden von verschiedener Strom-Temperatur-Charakteristik, welche auf die gleiche Helligkeit eingestellt werden können. Die beiden Glühfäden sind in der gleichen Lampenglocke so, angeordnet, daß ihre für die Messung bentzten, nahe beieinanderliegenden Teile, vorzugsweise sich kreuzend, im Gesichtsfeld des Pyrometers gleichzeitig sichtbar sind.Optical pyrometer with two electric by the same power source heated filaments The main patent relates to an optical pyrometer with two filaments of different types, electrically heated by the same power source Current-temperature characteristics, which are set to the same brightness can. The two filaments are arranged in the same lamp bell so that the parts that are used for the measurement, which are close together, preferably each other crossing, are visible in the field of view of the pyrometer at the same time.

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der Einrichtung nach dem Hauptpatent. Gemäß der Erfindung speist -die für die beiden Glühfäden gemeinsame Stromquelle eine W:heatstonesche Brücke, in deren Dia-gonalzweig der eine .der beiden Glühfäden eingeschaltet ist und deren Zweigwiderstände durch ihre Größe und ihre Temperaturkoeffizienten bewirken, daß die Brückenstrom-Temperatur-Charakteristik des im Diagonalzweig der Brücke liegenden Glühfadens in einem Teil ihres Verlaufes negativ ist. Der zweite Glühfade% kann gegebenenfalls einen Zweigwiderstand der Wheatstoneschen Brücke bilden. Durch die neue Einrichtung läßt sich insbesondere eine günstige Form der Stromstärke-Temperatur-Charakteristiken der beiden- Glühfäden in der Nähe ihres Schnittpunktes erreichen; was für die Einstellgenauigkeit des neuen Pyrometers 'von Wichtigkeit ist.The invention relates to a development of the device according to the Main patent. According to the invention feeds the common for the two filaments Power source a W: heatstone bridge, in whose diagonal branch one of the two Filament is turned on and their branch resistances by their size and their Temperature coefficients cause the bridge current-temperature characteristic of the filament lying in the diagonal branch of the bridge in part of its course is negative. The second filament% can optionally have a branch resistance Form Wheatstone Bridge. The new facility allows in particular a favorable form of the current-temperature characteristics of the two filaments reach near their intersection; what the setting accuracy of the new pyrometers' is important.

Auf der Zeichnung sind-zwei Ausführungsbeispiele :der Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform,' die Fig. 2 ein. dazugehöriges Kurvenbild und Fg. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung.The drawing shows two exemplary embodiments of the invention. FIG. I shows a circuit diagram of a first embodiment, FIG. 2 a. associated Fig. 3 shows a second embodiment of the invention.

Bei der Einrichtung nach Fig. i sind die beiden Glühfäden i und a einander gekreuzt und in einer gemeinsamen Glasbirne-3 angeordnet, wie dies im Hauptpatent im@einzelnen näher dargelegt ist. .Der Glühfaden r -ist in den Diagonalzweig einer Wheatstoneschen Brückenschaltung 4 eingeschaltet, während der Glühfaden z in Reihe mit der Brückenschaltung 4 an die Stromquelle 5 unter Benutzung eines Vorschalfwiderstandes 6 angeschlossen-ist. Es empfiehlt sich, in diesem Falle die beiden Brückenzweigwiderstände 7 und 8 aus praktisch nicht temperaturempfindlichem Material und die beiden Brückenzweigwiderstände g und io aus stark temperaturempfindlichem Material, z. B. aus Nikkel, Kupfer, in geringer Dicke herzustellen.In the device according to FIG. I, the two filaments are i and a crossed each other and arranged in a common glass bulb-3, as in the main patent is set out in more detail @. The filament r -is in the diagonal branch one Wheatstone bridge circuit 4 switched on while the filament z in series with the bridge circuit 4 to the power source 5 using a pre-switching resistor 6 is connected. In this case, it is advisable to use the two bridge branch resistors 7 and 8 made of practically non-temperature sensitive Material and the two bridge arm resistors g and io made of highly temperature-sensitive material, z. B. made of nickel, copper, in a small thickness.

Trägt man nach Fig. 2 die Stromstärke des durch die Brückenschaltung 4. aus der Stromquelle 5 fließenden Stromes als Abszisse und die Temperatur der Glühfäden als Ordinate auf, so erhält man für den Temperaturverlauf am Glühfaden i eine gestrichelt gezeichnete Kurve ii und für den Temperaturverlauf am Glühfaden :2 eine strichpunktiert gezeichnete Kurve 12.If one carries according to Fig. 2, the current intensity of the through the bridge circuit 4. from the current source 5 flowing current as the abscissa and the temperature of the Filaments on the ordinate, one obtains for the temperature profile on the filament i a dashed curve ii and for the temperature profile on the filament : 2 a curve 12 drawn in dash-dotted lines.

Die beiden Schnittpunkte der Kurve i i mit der Abszissenachse, auf welcher die Stromstärken in dem Stromkreis Batterie 5. und Brücke 4 aufgetragen sind, kennzeichnen zwei verschiedene Gleichgewichtslagen der-Wheatstoneschen Brücke 4. Von diesen entspricht die erste dem Brückenstrom Null und die zweite einem gegebenen, von Null abweichenden Wert, der sich durch passende Dimensionierung der Widerstände der- Brücke einstellen läßt. Man kann durch passende Auswahl der Größe der Zweigwiderstände der Brücke und ihrer Temperaturkoeffizienten immer erreichen, daß-die Kurve in dem für die Messung ausgenutzten Teil, d. h. in der Nähe des Schnittpunktes 13, negativ verläuft. Da die Stromstärke-Temperatur-Charakteristik 12 des zweiten Glühfadens nach Fig. 2 in der Nähe des Schnittpunktes 13 positiv verläuft, so läßt sich eine scharfe Einstellung der beulen Glühfäden auf gleiche Helligkeit ohne irgendwie wesentliche Schwierigkeiten durch die angegebenen Maßnahmen erreichen.The two points of intersection of the curve i i with the abscissa axis which plotted the currents in the circuit battery 5 and bridge 4 are, characterize two different equilibrium positions of the Wheatstone Bridge 4. Of these, the first corresponds to the bridge current zero and the second to a given one, value deviating from zero, which is determined by suitable dimensioning of the resistors the bridge can be adjusted. One can do this by appropriately selecting the size of the branch resistors the bridge and its temperature coefficient always achieve that-the curve in that part used for the measurement, d. H. near the intersection 13, negative runs. As the current-temperature characteristic 12 of the second filament according to Fig. 2 in the vicinity of the intersection 13 runs positive, so can a sharp adjustment of the bulging filaments to the same brightness without anything substantial Difficulty reaching through the specified measures.

Wesentlich ist, daß die Widerstände 9 und io der Brücke bei dem Brückenstrom o einen kleineren Widerstand besitzen müssen als die Vergleichsdrähte 8 und 7 und daß ihr Widerstand infolge der Stromerwärmunganwächst, bis im Schnittpunkt der Temperaturkurve i i (Fig. 2) mit der Abs.zissenachse das Brückengleichgewicht herrscht und daher der Diagonalwiderstand nicht geheizt wird. Bei Wi-. derstandsmaterialien von negativem Temperaturkoeffizienten muß der Anfangswiderstand größer sein als der der Vergleichsdrähte.It is essential that the resistors 9 and io of the bridge with the bridge current o Must have a lower resistance than comparison wires 8 and 7 and that their resistance increases as a result of the current heating up to the point of intersection of the temperature curve i i (Fig. 2) with the abs.zissen axis the bridge equilibrium prevails and therefore the diagonal resistor is not heated. At Wi-. stand materials from negative Temperature coefficient, the initial resistance must be greater than that of the reference wires.

Die Ausführungsform nach Fig.3 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. i lediglich-darin, daß der eine Glühfaden 2' in den einen Zweig einer Wheatstoneschen Brückenschaltung 4' eingeschaltet ist und daß der im gegenüberliegenden Brückenzweig angeordnete Widerstand io' aus praktisch temperaturunempfindlichem Material, beispielsweise aus Manganin, Konstantan o. dgl., besteht. Die Anordnung und, Ausbildung der übrigen Teile der Schaltung ist die gleiche. wie in Fig. i. Auch bei -dieser Ausführungsform läßt sich eine günstige Lage. der Strom-Temperatur-Charakteristiken der beiden Glühfäden in ähnlicher Weise erreichen, wie dies .mit Bezug auf Fig, i erläutert ist.The embodiment according to FIG. 3 differs from that according to FIG. For example, from Manganin, Constantan o. The like., Is. The arrangement and design of the other parts of the circuit are the same. as in Fig. i. Even when - this embodiment, a convenient location leaves. achieve the current-temperature characteristics of the two filaments in a similar manner, as explained with reference to FIG.

Claims

PATENT CLAIM E: i. Optical pyrometer with two filaments electrically heated by the same power source with different current-temperature characteristics according to patent 572 y47; characterized in that the power source common to: the two filaments feeds a Wheatstone bridge, in whose diagonal branch one (i) of the two filaments is switched on and whose branch resistances (7, 8, 9 and io): cause by their size and their temperature coefficients that the bridge current-temperature characteristic of the incandescent filament lying in the diagonal branch of the bridge is negative in part of its course. `

2. Optical pyrometer according to claim i, characterized in that the second filament, (2) is a Wheatstone Bridge branch resistor. " -