DE8016065U1

DE8016065U1 - Messgeraet fuer die messung von strahlungen in verschiedenen spektralbereichen

Info

Publication number: DE8016065U1
Application number: DE19808016065
Authority: DE
Original assignee: Durag Industrie Elektronik 2000 Hamburg GmbH
Current assignee: Durag Industrie Elektronik 2000 Hamburg GmbH
Priority date: 1980-06-18
Filing date: 1980-06-18
Publication date: 1980-10-16

Description

Anmelder: DURAG Industrie Elektronik GmbH,.

Meßgerät für die Messung von Strahlungen
in verschiedenen Spektralbereichen

Sind aus einer zu messenden Strahlung verschiedene Spektralbereiche zu erfassrn, sind Meßgeräte mit Detektoren erforderlich, die für die verschiedenen Spektralbereiche empfindlich sind. Als Beispiel für ein solches Meßgerät wird die Flammenüberwachung genannt, bei der Strahlungen sowohl im IR- als
auch im UV-Bereich ausgesandt und erfaßt werden. Es ist üblich, die Detektoren in etwa auf einem Kreisumfang nebeneinander im Abstand von der zu überwachenden Strahlungsquelle so anzuordnen, daß jeder Detektor direkt von der Strahlung beaufschlagt wird. Dies ergibt eine auf v/endige und mit erheblichem Platzbedarf verbundene Meßanordnung.

Die in den Schutzansprüchen beschriebene Neuerung löst die
Aufgabe, ein Meßgerät für die Messung von Strahlungen mit
- theoretisch - η verschiedenen Spektralbereichen zu schaffen, das platzsparend aufgebaut ist, dabei sicher arbeitet und die wahlweise Messung von einzelnen, mehreren oder allen der
η verschiedenen Spektralbereiche gestattet. Bei der Neuerung sind in der optischen Achse in Strahlungsrichtung der zu
messenden Strahlung hintereinander alle Detektoren angeordnet. Der jeweils vorangestellte Detektor ist für die Strahlung
in einem Spektralbereich empfindlich und für die Spektralbereiche, die von den in der optischen Achse hinter ihm angeordneten Detektoren erfaßt werden sollen, durchlässig.

Auf derselben optischen Achse sind also die für die jeweils zu messenden Spektralbereiche empfindlichen Detektoren hintereinander angeordnet. Dies ergibt ein kompaktes, dabei genau arbeitendes Meßgerät. Die Meßergebnisse der einzelnen Detektoren können gleichzeitig oder wahlweise ausgewertet werden.

Insbesondere ist die Neuerung bei der Flammenüberwachung im IR- und UV-Bereich vorteilhaft einzusetzen. Dabei wird der für die UV-Strahlung empfindliche Detektor/die hierfür empfindliche Zelle vor dem für die IR-Strahlung empfindlichen Detektor montiert. Die UV-Strahlung trifft also die UV-Zelle direkt. Die IR-Strahlung durchstrahlt die UV-Zelle und trifft dann auf den IR-Detektor.

In Ausgestaltung der Neuerung ist aen einzelnen Detektoren und/oder dem gesamten Meßgerät ein optisches System vorgeordnet.

Zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Draufsicht ein Meßgerät mit drei Detektoren;

Fig. 2 in schematischer Draufsicht ein Meßgerät für die Überwachung einer Flamme im UV- und im IR-Bereich.

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Meßgeräts 1 nach der Neuerung und seine Wirkungsweise. Mit dem dort dargestellten Meßgerät 1 ist eine Strahlung 2 zu messen, die von einer Strahlungsquelle 3 ausgesandt wird. Die Strahlung 2 hat im Ausführungsbeispiel drei Spektralbereiche a. + b und c_. Zur Erfassung der zu messenden Strahlung sind deshalb drei

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Detektoren 4, 5 Und 6 erforderlich. Alle drei Detektoren sind in StrahlUngsrichtung der zu messenden Strahlung 2 hinter·= einander in der optischen Achse 7 des Meßgeräts 1 angeordnet. Der erste Detektor 4 ist für die Strahlung im ersten Spektralbereich a der zu messenden Strahlung 2 empfindlich und für die beiden übrigen Spektralbereiche b + c optisch durchlässig. Mit dem Detektor 4 wird der erste Spektralbereich a gemessen« Die den Detektor 4 verlassende Strahlung 2 enthält die beiden übrigen zu messenden Spektralbereiche b + c.. Diese Strahlung gelangt auf den Detektor 5, Dieser zweite Detektor 5 ist für die Strahlung im zweiten Spektralbereich b empfindlich und für den dritten und im Ausführungsbeispiel letzten Spektralbereich c. durchlässig. Die den Detektor 5 verlassende Strahlung 2 enthält den letzten Spektralbereich c.. Es ist möglich, daß die am Detektor 6 ankommende Strahlung noch alle drei Spektralbereiche enthält; wesentlich für die Neuerung ist aber die Auswahl der Detektoren 4 und 5 so, daß die Strahlung nach Durchlaufen des Detektors 5 in jedem Fall noch den mit dem Detektor 6 zu messenden Spektralbereich c_ aufweist. Bei dieser Anordnung ist es möglich, sowohl die Meßergebnisse aller drei Detektoren 4, 5 und 6 gleichzeitig als auch getrennt voneinander zu erfassen. Es ist auch möglich, nur einen oder zwei der drei Detektoren 4, 5 und 6 einzuschalten und die Meßergebnisse zu verwerten.

Erweitert auf den allgemeinen Fall werden zur Erfassung von η Spektralbereichen in einer Strahlung η Detektoren in der optischen Achse 7 hintereinander angeordnet, von den der erste Detektor für den ersten Spektralbereich empfindlich ist und (n - 1) Spektralbereiche durchläßt, der x-te Detektor für den x-ten Spektralbereich empfindlich ist und (n-x) Spektralbereiche durchläßt, und der n-te Detektor für den n-ten Spektralbereich empfindlich ist.

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Vörteilhaft einzusetzen ist das Meßgerät riaöh der Neuerung für eine Flammenüberwaöhung, bei der die Strahlungsquelle 3 eine flamme ist, die im IR- und im ÜV-Bereidh arbeitet« Die Strahlung 2 enthält also einen ÜV-Anteil und einen IR-Anteil* Der der Strahlungsquelle 3, bei diesem Beispiel der Flammen, benachbarte Detektor ist eine UV-Zelle 11. Diese UV-Zelle 11 ist für den UV-Anteil der Strahlung 2 empfindlich und läßt den IR-Anteil der Strahlung durdh, Dieser IR-Anteil wird in einem IR-Detektor 12 erfaßt* Die Flammenüberwachung arbeitet wie es im Prinzip anhand der Fig« 1 beschrieben wurde.

Sowohl bei dem grundsätzlichen Aufbau in Fig, 1 als auch bei der Flammenüberwachung in Fig* 2 ist es möglich, den einzelnen Detektoren 4, 5, 6, 11 und 12 als auch dem gesamten Meßgerät ein optisches System in der optischen Achse 7 vorzuordnen, so daß die zu messende Strahlung zunächst insgesamt oder vor Erreichen des einzelnen Detektors das optische System durchläuft ,

Claims

Schutzansprüche

1. Meßgerät für die Messung von Strahlungen mit n. verschiedenen Spektralbereichen, dadurch gekennzeichnet, daß in derselben optischen Achse (7) n_ Detektoren (4, 5, 6) in Strahlungsrichtung der zu messenden Strahlung (2) hintereinander angeordnet sind, von denen der erste Detektor (4) für die Strahlung im ersten Spektralbereich (a) empfindlich und für die (n - 1) restlichen Spektralbereiche (b, c) optisch durchlässig ist, der x-te Detektor (5) für die Strahlung im x-ten Spektralbereich (b) empfindlich und für die (n-x) restlichen Spaktralbereiehe (c) optisch durchlässig ist und der n-te Detektor (6) für den η-ten Spektralbereich (c) empfindlich ist.

2. Meßgerät nach Anspruch 1 für die Überwachung eim.-r Flamme im UV und IR-Bereich, dadurch gekennzeichnet, daß in der optischen Achse (7) eine für die UV-Strahlung empfindliche und für die IR-Strahlung durchlässige UV-Zelle (11) vor dem für die IR-Strahlung empfindlichen IR-Detektor (12) angeordnet ist.

3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der optischen Adse (7) in Strahlungsrichtung der zu messenden Strahlung (2) vor einzel-nen Detektoren (4, 5, 6; 11, 12) ein dem Detektor zugeordnetes optisches System oder vor denjfersten Detektor (4? 11) ein dem gesamten Meßgerät (1) zugeordnetes optisches System angeordnet ist.