DE760771C

DE760771C - Radiation pyrometer for color temperature measurement

Info

Publication number: DE760771C
Application number: DES143990D
Authority: DE
Inventors: Adolf Dr Jagersberger; Fritz Dr-Ing Lieneweg
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1941-02-12
Filing date: 1941-02-12
Publication date: 1953-01-19

Description

Strahlungspyrometer zur Farbtemp eraturmessung Das Patent 741 510 betrifft ein Strahlungspyrometer zur Farbtemperaturmessung nach dem Prinzip des Helligkeitspyrometers. Es werden bei ihm zu jeder Temperaturmessung nacheinander in zwei Spektralgebieten die beobachtete Helligkeit des Meßobjektes und die Helligkeit einer Vergleichslichtquelle aufeinander abgeglichen, und zwar dienen dazu zwei Lichtschwächungsmittel, von denen das eine in dem einen Spektralgebiet und das andere zusätzlich in dem anderen Spel<tralgebiet zur Abgleichung benutzt wird. Die Stellung des anderen Lichtschwächungsmittels ist dann ein Maß für die gesuchte Farbtemperatur.Um eine schnelle und sichere Messung zu ermöglichen. ist nach dem Hauptpatent eine Umschaltvorrichtung vorgesehen die bei der Umschaltung von dem einen auf das andere Spektralgebiet, z. B. durch Verstellen eines Zweifarbenfilters, das eine Lichtschwächungsmittel in seiner Stellung stehen läßt, das andere Lichtschwächungsmittel jedoch aus dem Strahlengang aus- bzw. in ihn einschaltet, je nachdem, ob es sich um die Umschaltung zur Abgleichung in dem ersten oder dem zweiten Spektralgebiet handelt. Man erreicht damit den Vorteil, daß man das zweite Lichtschwächungsmittel, das bei der Abgleichung im ersten Spektralgebiet nicht schwachen. h. d. praktisch nicht im Strahlengang liegen darf, bei der Abgleichung im anderen Spektralgebiet nicht erst aus der Nullage bis in die Meßlage hinauf zu verstellen hat, sondern daß nur eine geringe, der Differenz zwischen den Temperaturen zweier aufeinanderfolgender Messungen entsprechende Verstellung vorzunehmen ist.Radiation pyrometer for color temperature measurement The patent 741 510 relates to a radiation pyrometer for color temperature measurement based on the principle of Brightness pyrometers. With him there are successive measurements for each temperature the observed brightness of the measurement object and the brightness in two spectral regions a comparison light source compared to each other, namely two light attenuating means are used, of which one in one spectral region and the other additionally in that other spatial area is used for adjustment. The position of the other Light attenuator is then a measure of the color temperature you are looking for enable fast and reliable measurement. is a switching device according to the main patent provided when switching from one to the other spectral range, z. B. by adjusting a two-color filter that has a light attenuating means can stand in its position, but the other light attenuating means from the Switches the beam path off or on in it, depending on whether it is the switch acts for adjustment in the first or the second spectral region. Man achieved thus the advantage that you have the second light attenuating means that is used in the adjustment not weak in the first spectral region. H. d. practically not in the beam path not only from the zero position when calibrating in the other spectral region has to be adjusted up to the measuring position, but that only a small one, the difference corresponding adjustment between the temperatures of two successive measurements is to be made.

Ebenso ist bei der Abgleichung im ersten Spektralgebiet nicht erst das Ausschwenken es Lichtschwächungsmittels aus dem Strahlengang von Hand erforderlich, da dies durch die Umschaltvorrichtung selbsttätig geschieht. Likewise, the adjustment in the first spectral area is not the first it is necessary to swivel the light attenuator out of the beam path by hand, since this is done automatically by the switching device.

Man spart damit an Zeit und hat so die Möglichkeit, die Messung in kürzester Zeit durchzuführen.This saves time and allows you to carry out the measurement in to be carried out in the shortest possible time.

Eine derartige Umschaltvorrichtung erforlert einen gewissen Aufwand, insbesondere jedoch hohe Genauigkeit und präzise Arbeit bei der Herstellung der einzelnen Teile. Such a switching device requires a certain amount of effort in particular, however, high accuracy and precise work in the manufacture of the individual parts.

Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung läßt sich nun diese Umschaltung auch mit wesentlich einfacheren Mitteln vornehmen, an die auch nicht so hohe Genauigkeitsanspruche wie bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent zu stellen sind Dies läßt sich dadurch errichen, daß das Ein- bzw. Ausschalten des anderen Lichtschwächungsmittels in den Strahlengang durch Verlegen des optischen Weges des Äfeßstrahles erfolgt, derart. -ran bei der Abgleichung in dem einen Spektralgebiet nur das ine Lichtschwächungsmittel, bei der Abgleichung in dem anderen Spektralgebiet beide Lichtschwächungsmittel im Strahlengang liegen. Zur Umlegung des optischen Weges können dabei entweder schwenkbare Spiegel- oder auch Prismenkombinationen dienen. Es wird also das zur Messung der Farbtemperatur verwendete Lichtschwächungsmittel selbst nicht mehr verstellt. so daß Fehler durch die Umschalteinrichtung nicht mehr entstehen können. According to the further development of the invention, this switchover can now be carried out can also be carried out with much simpler means, which do not require such high accuracy how to set up according to the main patent This can be done through this achieve that the switching on or off of the other light attenuating agent in the Beam path is carried out by laying the optical path of the Äfeßstrahles in such a way. -ran only the one light attenuating agent when adjusting in one spectral region, in the adjustment in the other spectral region both light attenuating means im Beam path lie. Either pivotable ones can be used to divide the optical path Mirror or prism combinations are used. So it becomes that to measure the The light attenuating agent used in the color temperature is no longer adjusted. so that errors by the switching device can no longer arise.

Um das Wesen der Erfindung leichter verständlich zu machen, sind in der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele dafür angegeben, in welcher Weise das verbesserte Farbpyrometer ausgebildet sein kann. In order to make the essence of the invention easier to understand, are In the drawing, two exemplary embodiments are indicated in which way the improved color pyrometers can be designed.

In den beiden Figuren sind jeweils mit I der Strahler. mit 2 die Vergleichsl-ichtquelle, mit 3 ein Zweifarbenfilter. mit 4 und 5 die beiden Lichtschwächungsmittel für die beiden Spektralgebiete bezeichnet. Dabei wird in Übereinstimmung mit der Ausdrucksweise des Hauptpatentes zur Vereinfachung im folgenden von Rot und Grün statt voii dem einen oder anderen Spektralgebict und von Grattkeilen statt Lichtschwächungsmitteln gesprochen, was jedoch keine Beschränkung auf Rot und Grün als Meßfarben bzw, auf Graukeile als Lichtschwächungsmittel bedeuten soll. In the two figures, the radiator is marked with I. with 2 the Comparative light source, with 3 a two-color filter. with 4 and 5 the two light attenuating means for the two spectral regions. This is done in accordance with the Expression of the main patent for simplification in the following of red and green instead of one or the other spectral region and of ridge wedges instead of light attenuators spoken, which, however, is not restricted to red and green as measurement colors, respectively Gray wedges should mean as a light attenuating agent.

Bei dem Ausführungbeispiel nach Fig. 1 sind vier Spiegel 6 bis 9 vorgesehen. Die Spiegel 7 und 9 sind fest angeordnet, wohingegen die Spiegel 6 und 8 drehbar und zweckmäßig zwangsläufig miteinander gekuppelt sind. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, there are four mirrors 6 to 9 intended. The mirrors 7 and 9 are fixed, whereas the mirrors 6 and 8 are rotatable and advantageously inevitably coupled to one another.

Nimmt man an, daß zunächst im Roten abgeglichen werden muß, was bei der gezeigten Anordnung dann zutrifft, wenn Temperatur und Helligkeit des Strahlers größer als die der Vergleichslichtquelle lud. so muß zur Abgleichung die schwenkbare Spiegelkombination in die gestrichelt gezeichnete Lage gestellt und der rote Teil des Zweifarbenfilters 3 in den Strahlengang gerückt sein. Der Meßstrahl nimmt dann seinen Weg durch den Graukeil 4 für die Abgleichung im Roten, über die Spiegel 6, 9 und 8, wie gestrichelt gezeichnet, an der Vergleichslichtquelle 2 vorbei durch das Zweifarbenfilter 3 in das Auge des beobachters. Nach eifolgter Abgleichung im Roten werden die Spiegel Ö und 8 um den Winkel a in die in durchgehender Linie gezeichnete Lage geschwenkt. Der Strahl nimmt dann seinen \R'eg über den Spiegel 7 und ist dabei gezwungen, auch den Graukeil 5 für die Grünabgleichung zu durchsetzen. Wie man sieht. kann bei einer derartigen Anordnung der Graukeil für Grün. dein die Farbtemperaturskala zugeordnet ist. in seiner bei der vorhergehenden Temperaturmessung eingenommenen Stellung verbleiben. Da an die Geiiaulgkeit der Umschaltvorrichtung keine hohen Anforderungen zu stellen sind. wird der Aufbau dieses Pyrometers besonders einfach. If one assumes that it must first be compared in the red, what at The arrangement shown applies if the temperature and brightness of the radiator greater than that of the reference light source. so the swiveling one must be used for adjustment The mirror combination is placed in the position shown in dashed lines and the red part of the two-color filter 3 should be moved into the beam path. The measuring beam then takes its way through the gray wedge 4 for the adjustment in the red, over the mirror 6, 9 and 8, as shown in dashed lines, past the comparison light source 2 the two-color filter 3 into the eye of the observer. After the adjustment in the The mirrors Ö and 8 are red at the angle α in the one drawn in a continuous line Swiveled position. The beam then takes its \ R'eg over the mirror 7 and is there forced to enforce also the gray wedge 5 for the green balance. As you can see. In such an arrangement, the gray wedge for green can be used. your the color temperature scale assigned. in its taken in the previous temperature measurement Remain in position. Since the Geiiaulgkeit the switching device no high Requirements are to be made. the construction of this pyrometer becomes particularly easy.

Auch bei diesem Pyrometer kaan man, wie für die Anordnung nach dem Hauptpatent dargelegt, nur einen einzigen Bedienungsgriff vorsehen, der sowohl die Verstellung der beiden Graukeile als auch die Umschaltung, d.h. die Schwenkung der Spiegelanordnung und die Verschiebung des Zweifarbenfilters durchzuführen gestattet. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise zwei getrennte Bedienungsknöpfe vorzusehen, @ von denen der eine zur Verstellung der Graukeile, der andere zur Umschaltung dient. With this pyrometer, too, one can, as for the arrangement according to the Main patent set out to provide only a single control handle that both the Adjustment of the two gray wedges as well as switching, i.e. pivoting the Mirror arrangement and the displacement of the two-color filter allowed to carry out. However, it is also possible, for example, to provide two separate control buttons, @ One of which is used to adjust the gray wedges, the other to switch.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bedarf keiner näheren Erläuterung. Es ist hier lediglich an die Stelle der Spiegel 6 bis 9 die Kombination aus den beiden Prismen 10 und 11 getretell. Der Graukeil für Rot ist hier den Prismen nachgeschaltet; er könnte jedoch auch vor den Prismen angeordnet sein. ebenso, wie er auch bei der Anordnung nach irig. I statt vor hinter der Spiegelanordnung liegen könnte. The exemplary embodiment according to FIG. 2 does not require any further explanation. It is here only the combination of the mirrors 6 to 9 in place of the mirrors both prisms 10 and 11 separately. The gray wedge for red is connected here after the prisms; however, it could also be arranged in front of the prisms. just like him with the Arrangement according to irig. I could be behind the mirror assembly instead of in front of.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Radiation pyrometer for color temperature measurement after the 1> rillzil) of the brightness pyrometer, with which for each temperature measurement the observed brightness of the measurement object in succession in two spectral regions and the brightness of a reference light source are matched to one another, under Use of two light attenuators, one of which is in the one spectral range and let others also dim into the other spectral region for adjustment, the position of the other light attenuating means providing an indication of the color temperature is, and in which a switching device is provided. those when switching from one spectral region to the other. e.g. by adjusting a two-color filter, which leaves a light attenuating agent in its position. and the other light attenuating agent out of the beam path or ii; turns it on. whichever ol) it is the one Switchover for adjustment in the first or in the second spectral area is involved, according to patent 741 510, characterized in that the switching off and on of the Light attenuator in the beam path without adjusting it by laying of the optical path of the measuring beam takes place in such a way that the measuring beam is one Light attenuator always. the other just i) a match in the other Spectral area in its occupied in the previous color temperature measurement Position dtll-cllsets.

2. Pyrometer according to claim 1, characterized in that for laying the optical path of the measuring beam a pivotable mirror or PRism combination serves.

3. Pyrometer according to claim 2, characterized in that the pivotable Combination is coupled with a two-color filter.