DE957077C

DE957077C - Method and device for measuring gas, in particular flame temperatures

Info

Publication number: DE957077C
Application number: DEO2138A
Authority: DE
Inventors: Andre Georges Lucien Moutet
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1951-02-05
Filing date: 1952-02-05
Publication date: 1957-01-31

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Gas-, insbesondere Flammentemperaturen Die Erfindung hetrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Temperaturen von heißen Gasen, insbesondere einer leuchtenden oder nicht leuchtenden Flamme. Bekanntlich können diese Temperaturen dadurch bestimmt werden, daß durch die zu untersuchende Flamme eine Strahlung geschickt wird, welche von einer Strahlungsquelle ausgesandt wird, deren Strahlungsenergie mindestens in dem für die Messung in Frage kommenden Wellenbereich bekannt ist und gemäß einer ehenfalls bekannten Gesetzmäßigkeit moduliert wird, wobei die aus der Flamme austretende Energie mit einer Energie (Vergleichsenergie), welche der in die Flamme eintretenden entspricht, verglichen wird. Hierzu ist zu bemerken, daß die aus der Flamme austretende Energie gleich der Summe der von der zu untersuchenden Flamme selbst ausgesandten Energie e und des Restes E (i -a) der Energie der von der Strahlungsquelle kommenden Strabluqig E nach ihrem Durchtritt durch die Flamme ist, wobei a der Absorptionskoeffizient des die Flamme bildenden Gases ist. Wenn man fiir einen bestimmten Wert von E die Gleichung E= E (i-a) + e erhält, d.h.,- wenn die Energien der von der Strahlungsquelle ausgesandten Strahlung durch den Durchgang durch die Flamme um einen Betrag geschwächt wird, welcher gleich der von der Flamme selbst ausgesandten Energie ist, ist die Bedingung a = #/E und somit die I(irchhoffsche Beziehung verwirklicht. Bekanntlich ist dann die Temperatur der Flamme gleich der Temperatur des schwarzen Körpers, weicher die gleiche Strahlungsenergie wie die benutzte Hilfsstrahlungsquelle hat. was die Berechnung der Flammentemperatur gestattet. Dieses Verfahren kann sowohl zur Messung der Temperatur von leuchtenden Flammen sowie zur Messung der Temperatur von nicht leuchtenden Flammen benutzt werden. In dem letzteren Fall wird die zu messende Flamme durch den Zusatz von fremden Atomen monochromatisch leuchtend gemacht.Method and device for measuring gas temperatures, in particular flame temperatures the The invention relates to a method and an apparatus for measuring temperatures from hot gases, especially a luminous or non-luminous flame. As is known, these temperatures can be determined by the to Examining flame radiation is sent from a radiation source is emitted, the radiation energy of which is at least as high as that in question for the measurement coming wave range is known and according to an already known law is modulated, whereby the energy emerging from the flame with an energy (comparison energy), which corresponds to the one entering the flame is compared. This is to note that the energy emanating from the flame is equal to the sum of that from the to be examined flame itself emitted energy e and the remainder E (i -a) of Energy of the Strabluqig E coming from the radiation source after its passage through the flame, where a is the absorption coefficient of the flame forming Gas is. If, for a certain value of E, one obtains the equation E = E (i-a) + e receives, i.e. - when the energies of from the radiation source emitted radiation weakened by the passage through the flame by an amount which is equal to the energy emitted by the flame itself is that Condition a = # / E and thus the I (Irchhoff relationship realized. As is well known then the temperature of the flame is equal to the temperature of the black body, softer has the same radiation energy as the auxiliary radiation source used. which allows the calculation of the flame temperature. This procedure can be both for measuring the temperature of luminous flames as well as for measuring the temperature used by non-luminous flames. In the latter case, the will be measuring flame made monochromatically luminous by the addition of foreign atoms.

Für das betrachtete Verfahren ist es somit wesentlich, die Energie der von der bekannten Strahlungsquelle kommenden Strahlung nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit zu verändern, welche meistens linear ist. It is therefore essential for the process under consideration, the energy the radiation coming from the known radiation source after a certain To change the law, which is mostly linear.

Bisher wurde die Strahlung der Strahlungsquelle unmittelbar geregelt. Die so erzielte Regelung ist jedoch für die Untersuchung von schnell veränderlichen Temperaturen nicht schnell genug. So far, the radiation from the radiation source has been regulated directly. The regulation achieved in this way is, however, suitable for the investigation of rapidly changing ones Temperatures not fast enough.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, dienen hei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Veränderung der Energie der Meßstrahlung nach einem hestimmten Gesetz. vor ihrem Eintreten in das Gas, mshesondere die Flamme, deren Temperatur zu messen ist, in den Meßstrahlengang zwischen Strahlungsquelle und zu untersuchender Flamme eingeschaltete bewegliche, opti optische Mittel, insbesondern Filter oder Blenden, die derart mit praktisch trägheitslos nach dem gleichen Gesetz arbeitenden Mitteln zur Veränderung der Vergleicqlsenergie gekuppelt sind, daß jeder Augenblicksmodulation der Meßstrahlung eine entsprechende Augenblicksmodulation der Vergleichsenergie entspricht. In order to avoid this disadvantage, the method according to FIG Invention for changing the energy of the measuring radiation according to a certain law. Before entering the gas, it is necessary to measure the flame, its temperature is, in the measuring beam path between the radiation source and the flame to be examined activated movable, opti-optical means, in particular filters or diaphragms, the means working with practically inertia according to the same law to change the comparison energy are coupled that each momentary modulation the measuring radiation a corresponding instantaneous modulation of the reference energy is equivalent to.

Die Vergleichsenergie kann verschiedener Natur sein. The comparison energy can be of various types.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform werden von der bekannten Quelle zur Aussendung von Strahlungsenergie zwei gleiche Strahlungsbündel ausgesandt, von denen eines die zu untersuchende Flamme durchdringt, während das andere ein Vergleichsbündel bildet, dessen Stärke auf die gleiche Weise wie die des ersten Bündels verändert wird, nämlich mit Hilfe von optischen Mitteln, welche die gleichen wie die zur Veränderung der Stärke des ersten Strahlenbündels vor seinem Eintritt in die zu untersuchende Flamme oder diesen gleichwertige Mittel sein können. Zur Erleichterung des Vergleichs der Energien dieser beiden Bündel werden diese mit Hilfe von zwei gleichen Photozellen in eine elektrische Spannung umgeformt, oder auch mit Hilfe ein und derselben, nacheinander von den beiden Bündeln b,eaufschlagten Photozelle. According to a first preferred embodiment of the known Source for the emission of radiation energy emitted two equal radiation bundles, one of which penetrates the flame to be examined, while the other one The comparison bundle whose strength is the same as that of the first Bundle is changed, namely with the help of optical means, which the same such as those for changing the strength of the first beam before it enters in the flame to be examined or means equivalent to these. To the Facilitate the comparison of the energies of these two bundles with these With the help of two identical photocells converted into an electrical voltage, or also with the help of one and the same, one after the other from the two bundles b Photocell.

Gemäß einer anderen Ausführungsform, bei welcher die bekannte Strahlungsquelle nur ein einziges Bündel erzeugt, wird dieses letztere nach seiner Modulation mit Hilfe der obigen optischen Mittel in zwei Bündel zerlegt, von denen eines das Meßbündel bildet, während das andere als Vergleichsbündel dient. According to another embodiment in which the known radiation source only a single bundle is generated, the latter becomes after its modulation with Using the above optical means, split it into two bundles, one of which is the measuring bundle forms, while the other serves as a comparison bundle.

Man kann auch vollständig auf jedes Vergleichsbündel verzichten und an seiner Stelle eine Vorrichtung benutzen, welche eine periodisch veränderliche elektrische Spannung erzeugt, welche als Vergleichsspannung für die infolge der Umformung des Meßhündels nach seiner Durchdringung der zu messenden Flamme in elektrische Impulse erhaltenen Spannung dient, wobei die Periode und das Veränderungsgesetz der Vergleichsspannung gleich denen des Meßbündels vor seinem Eintritt in die zu untersuchende Flamme sind. You can also completely do without each comparison bundle and use in its place a device which is periodically variable electrical voltage generated, which as a comparison voltage for the result of the Reshaping of the measuring bundle after it has penetrated the flame to be measured into electrical power Pulses obtained voltage is used, with the period and the law of change the equivalent voltage equal to that of the measuring bundle before its entry into the to examining flame.

Bei den bisher angegebenen Ausführungsformen der Erfindung werden das Meßbündel einerseits und das Vergleichsbündel oder die Vergleichsspannung andererseits entweder gleichzeitig oder aliwechselnd mit einer so hohen Frequenz hergestellt, daß eine der Gleichzeitigkeit entsprechende Wirkung erhalten wird. Gemäß einer hesonders einfachen Ausführungsform der Erfindung kann man sich jedoch mit einem einzigen von der Strahlungsquelle ausgesandten und gemäß einer gegebenen Gesetzmäßigkeit modulierten Bündel begnügen, indem man zunächst von einem Anzeigegerät die Linie aufzeichnen läßt, welche in Abhängigkeit von der Zeit die Modulation der Energie des Bündels ohne Einschaltung der zu messenden Flamme darstellt. und anschließend nach Einschaltung der Flamme in dasselbe Bündel die entsprechende Linie aufzeichnen läßt (wobei die Reihenfolge dieser heizen Vorgänge umgekehrt werden kann), worauf schließlich die beiden so erhaltenen Linienzüge miteinander verglichen werden. um ihren Schnittpunkt festzustellen. In the previously specified embodiments of the invention the measuring bundle on the one hand and the comparison bundle or the comparison voltage on the other hand produced either simultaneously or alternately with such a high frequency, that an effect corresponding to simultaneity is obtained. According to one hesonders simple embodiment of the invention, however, can be dealt with with a single emitted by the radiation source and according to a given law modulated bundles are satisfied by first showing the line from a display device lets record which, as a function of time, the modulation of the energy of the bundle without switching on the flame to be measured. and subsequently after switching on the flame, draw the corresponding line in the same bundle leaves (whereby the order of these heating processes can be reversed), whereupon Finally, the two lines obtained in this way are compared with one another. around determine their intersection.

Es sei noch darauf hingewiesen. daß es bei Temperaturmessungen mit Hilfe der Linienumkehrmethode schon vorgeschlagen worden ist. optische Schwäcllungsmi.ttel in den Strahlengang einer Lichtquelle einzuschalten, wenn die Lichtquelle selbst nidht regulierbar ist. Bei dieser Strabfenumkehrmethode findet jedoch keine Vergleichsenergie Anwendung. Ferner ist diese Methode ihrer Natur nach nur für die Bestimmung von praktisch unveränderlichen Temperaturen geeignet. Der Erfindungsgegenstand hat dagegen den Vorteil. die Messung rasch veränderlicher Temperaturen zu ermöglichen und das Gesetz, nach dem die zu messenden Temperaturen veränderlich sind. festzustellen. Die Verwendung optischer Modulationsmittel für die Meßstrahlung ermöglicht ein praktisch trägheitsfreies Arbeiten, was für die Ermittlung rasch veränderl icher Temperaturen von ausschlaggebender Bedeutung ist. It should also be pointed out. that it is with temperature measurements Using the line reversal method has already been proposed. optical Schwäcllungsmittel switch into the beam path of a light source if the light source itself is not adjustable. With this string reversal method, however, there is no comparison energy Use. Furthermore, this method is by its nature only for the determination of practically invariable temperatures. The subject of the invention has against it the advantage. to enable the measurement of rapidly changing temperatures and that Law according to which the temperatures to be measured are variable. ascertain. The use of optical modulation means for the measuring radiation enables a practical Inertia-free work, which allows for the determination of rapidly changing temperatures is of vital importance.

Die Zeichnungen zeigen mehrere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung und enthalten Diagramme zur Erleichterung des Verständnisses ihrer Arbeitsweise. The drawings show several advantageous embodiments of the Invention and include diagrams to help you understand how they work.

Fig. I zeigt schematisch eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Temperatur einer leuchtenden Flamme. insbesondere einer Raketenflamme, unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 und 3 zeigen gewisse Einzelheiten dieser Vorrichtung; Fig. 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung; Fig. 5 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 5 angegebenen Vorrichtung; Fig. 7 und 8 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Veränderung der Energie eines Lichtstrahlenbündels; Fig. 9 und 10 sind zwei weitere Diagramme zur Erläuterung gewisser Einzelheiten der Erfindung; Fig. 11 und I2 zeigen noch eine weitere Vor richtung zur Veränderung der Energie eines Lichtstrahlenbündels; Fig. I3 und 14 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung und ihre Modulationsscheibe; Fig. 15 bis 17 sind Diagramme zur Erläuterung des Gegenstandes der Fig. 13, welcher gemäß einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens arbeitet. Fig. I shows schematically a first device according to the invention for measuring the temperature of a glowing flame. especially a rocket flame, using the method according to the invention; Figures 2 and 3 show certain details this device; Fig. 4 is a diagram for explaining the operation of the device shown in Fig. 1; Fig. 5 shows schematically a second embodiment a device according to the invention; FIG. 6 shows a modification of that in FIG. 5 specified device; 7 and 8 show two different embodiments a device for changing the energy of a light beam; Fig. 9 and Fig. 10 are two further diagrams for explaining certain details of the invention; Fig. 11 and I2 show yet another device for changing the energy a light beam; Figs. 13 and 14 show a further embodiment of the Invention and its modulation disk; Figs. 15 to 17 are diagrams for explanation of the object of FIG. 13, which according to a particular embodiment of the inventive method works.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist zur Messung der Temperatur einer leuchtenden Flamme liestimmt. Sie weist eine Normallampe I bekannter Strahlungsenergie auf. welche z. B. durch eine Lampe mit einem flachen Wolframfaden 2 (z. B. eine Lampe von 6 V und 100 W) gebildet werden kann. Diese Lampe erzeugt zwei Lichtbündel.4 und B, welche dieselbe Energie E haben. Das eine dieser Bündel. z. B. das Bündel A (welches nachstehend Meßbündel genannt ist), soll die Flamme durchdringen. während das Bündel B als Vergleichsbündel dient. The device shown in Fig. 1 is for measuring the temperature reads by a glowing flame. It has a normal lamp I of known radiant energy on. which z. B. by a lamp with a flat tungsten filament 2 (z. B. a Lamp of 6 V and 100 W) can be formed. This lamp creates two beams of light. 4 and B, which have the same energy E. One of those bundles. z. B. the bundle A (which is referred to below as the measuring beam) should penetrate the flame. while bundle B serves as a comparison bundle.

Erfindungsgemäß wird die Strahlungsenergie der von der Lichtquelle ausgesandten Strahlenbündel A 4 und B mit Hilfe einer Mehrzahl von Filtern geregelt. welche verschiedene und gemäß einer vorzugsweise linearen Gesetzmäßigkeit gestaffelte Durchlässigkeitskoeffizienten haben, wobei diese Filter an einem beweglichen Halter angebracht sind, vorzugsweise an einer drehbaren Scheibe, um nacheinander in jeden der Wege der beiden Strahlenbündel 4 und B eingeschaltet zu werden. According to the invention, the radiation energy becomes that from the light source emitted beam A 4 and B regulated with the aid of a plurality of filters. which are different and graded according to a preferably linear law Have permeability coefficients, these filters on a movable holder are attached, preferably on a rotatable disc, in order to successively in each the paths of the two beams 4 and B to be switched on.

Bei einer Drehung des Filterhalters kann man die ganze Filterreibe durch jedes Bündel laufen lassen, d. h.. man kann während einer einzigen Umdrehung des Halters die Energie eines jeden Strahlenbündels gemäß dem ganzen, dem Durchlässigkeitsbereich der Filter entsprechenden Bereich regeln. Wenn z. I3. die Scheibe hundert Umdrehungen je Sekunde macht, kann man hundert Messungen in der Sekunde vornehmen, was die sehr genaue Verfolgung der zeitlichen Veränderung der Temperatur einer Flamme gestattet. selbst wenn diese Temperaturänderungen der Flamme sehr schnell erfolgen. With one rotation of the filter holder you can use the whole filter grater run through each bundle, d. h .. you can do this during a single rotation of the holder the energy of each beam according to the whole, the permeability range the filter to regulate the corresponding area. If z. I3. the disk a hundred revolutions per second, you can take a hundred measurements per second, which is the very precise tracking of the change in temperature of a flame over time. even if these temperature changes of the flame occur very quickly.

Bei der in Fig. I dargestellten Vorrichtung ist eine Scheibe 3 mit zwei Filterkränzen a, b c, d, e, t und a1, b,, cl, f, ei, 1 vorgesehen. Die Filter des Außenkranzes a b, c, d, e f dienen zur Steuerung der Energie des Meßbündels, während die Filter des anderen Kranzes at, bt, c,, dl, f1, welcher innerhalb des ersten Kranzes liegt, zur Steuerung des Vergleichsbündels dienen. In the device shown in Fig. I is a disk 3 with two filter rings a, b c, d, e, t and a1, b ,, cl, f, ei, 1 are provided. The filters of the outer rim a b, c, d, e f are used to control the energy of the measuring beam, while the filters of the other ring are at, bt, c ,, dl, f1, which is within the first ring is used to control the comparison bundle.

Aus Fig. 2, welche den Halter 3 im Grundriß zeigt, geht hervor, daß die Filter der beiden Kränze aus weiter unten angegebenen Gründen gegeneinander verschoben sind. From Fig. 2, which shows the holder 3 in plan, it can be seen that the filters of the two wreaths against each other for reasons given below are shifted.

Ferner sind die Durchlässigkeitskoeffizienten T eines jeden Filterpaares a und a1, b und bt, c und c, usw. die gleichen. hließlich sind in jedem Kranz diese Koeffizienten derart veränderlich, daß zwischen ihnen eine solche lineare Beziehung besteht, daß man erhält #a-#b=#b-#c=#c-#d usw. Further, the permeability coefficients are T of each pair of filters a and a1, b and bt, c and c, etc. the same. after all, these are in every wreath Coefficients so variable that there is such a linear relationship between them consists that one gets # a- # b = # b- # c = # c- # d etc.

(wobie #a, #b, #c die Durchlässigkeitskoeffizienten der Filte:ra la]. b [b,}, c [c1] usw. sind). Die Scheibe 3 ist auf die Welle 4 eines Elektromotors 5 aufgesetzt. welcher die Scheibe in Umdrehung versetzt. Entgegen der schematischen Darstellung der Fig. I treibt der Motor 5 die Welle 4 vorzugsweise über einen Riemen oder eine geeignete andere Übertragung an, um die Welle 4 gegen die Erschütterungen des Motors zu schützen. Die beiden von der Lichtquelle 1 ausgesandten Lichtbündel werden nach Durchdringung der Blenden 6a bzw.(where #a, #b, #c are the permeability coefficients of the filters: ra la]. b [b,}, c [c1] etc. are). The disk 3 is on the shaft 4 of an electric motor 5 put on. which makes the disc rotate. Contrary to the schematic Representation of Fig. I, the motor 5 drives the shaft 4 preferably via a belt or another suitable transmission to the shaft 4 against the vibrations to protect the engine. The two light bundles emitted by the light source 1 are after penetration of the diaphragms 6a resp.

6b und der Linsen 7a bzw. 7b von Spiegeln 8a und so reflektiert, daß ihre Achse zu der Ebene der Scheibe 3 senkrecht wird. Ferner ist die Anordnung der Spiegel 8a und 8b gegenüber der Scheibe 3 so gewählt, daß der Spiegel 8a das Bündel S auf den äußeren Filterkranz a, b, c, d, e, t auf der Scheibe 3 wirft, während der Spiegel ob das Bündel B auf den Filterkranz ap b1, c1, d,, e1, f1 wirft.6b and the lenses 7a and 7b of mirrors 8a and so reflected that its axis becomes perpendicular to the plane of the disc 3. Furthermore, the arrangement of the Mirrors 8a and 8b with respect to the disk 3 are chosen so that the mirror 8a is the bundle S throws on the outer filter ring a, b, c, d, e, t on the disc 3 while the mirror whether the bundle B throws onto the filter ring ap b1, c1, d ,, e1, f1.

Hinter dieser Scheibe durchdringt das Bündel=4 eine vorzugsweise mit einem Asbestwärmeschutz versehene und aus einem von Chemikalien, insbesondere NO3H, nicht angegriffenen Werkstoff bestehende Kammer 9, in welcher sich die zu untersuchende Flamme befindet. Behind this disk the bundle = 4 preferably penetrates one Provided with an asbestos heat protection and made of chemicals, in particular NO3H, unaffected material existing chamber 9, in which the to examining flame is located.

Beim Austritt aus dieser Kammer 9 ist somit das Bündel,4 einerseits durch Absorption gewisser seiner ursprünglichen Strahlungen durch die Flamme geschwächt, aber andererseits durch die Strahlungsenergie der Flamme selbst verstärkt. Es muß daher jetzt die Energie des Meßbündels A und die Energie des Vergleichsbündels B gemessen werden, wobei beide Bündel durch die Filter der Scheibe 3 in gleicher, vorausbestimmter Weise momoduliert sind. Man kann feststellen, für welche Modulation, d. h. für welche Strahlungsenergie der Lichtquelle die von dieser ausgesandte Energie E gleich der Energie B (1-a) + e wird. Diese Gleichheit ist für eine gegebene Wellenlänge oder für ein schmales Wellenlängenband festzustellen. When exiting this chamber 9, the bundle 4 is on the one hand weakened by absorption of certain of its original radiations by the flame, but on the other hand amplified by the radiant energy of the flame itself. It must hence the energy of the measuring beam A and the energy of the comparison beam B be measured, both bundles through the filter of disk 3 in the same, are modulated in a predetermined manner. You can determine for which modulation, d. H. for which radiation energy of the light source the energy emitted by it E becomes equal to the energy B (1-a) + e. This equality is for a given wavelength or for a narrow band of wavelengths.

Diese Messung kann natürlich mit Hilfe von zwei möglichst gleichen Empfängern vorgenommen werden, von denen jeder zur Messung der Energie des einen der beiden Bündel dient. Auf diese Weise können jedoch nicht die von den unvermeidlichen kleinen Unterschieden der Empfänger herrührenden Meßfehler ausgeschieden werden. This measurement can of course be as similar as possible with the help of two Receivers are made, each of which is used to measure the energy of the one which serves two bundles. In this way, however, you cannot avoid the inevitable small ones Differences in the receiver resulting measurement errors are eliminated.

Man benutzt daher zweckmäßig zur Messung der Energie der beiden Strahlenbündel ein und denselben Empfänger, welcher die Energie dieser Bündel nicht gleichzeitig, sondern in sehr kurzen Zeitabständen nacheinander mißt. Zur Vornahme dieser aufeinanderfolgenden Messungen an dem gemeinsamen Empfänger schaltet man in den Weg der beiden Strahlenbündel, und zwar für das Bündel A hinter der Kammer 9, ein bewegliches Verschluß organ ein, welches den beiden Strahlenbündeln abwechselnd den Weg zu dem einzigen Empfänger freigibt. It is therefore expedient to use it to measure the energy of the two bundles of rays one and the same receiver who does not receive the energy of these bundles at the same time, it measures one after the other at very short time intervals. To make this successive Measurements on the common receiver are switched in the path of the two bundles of rays, namely for the bundle A behind the chamber 9, a movable closure organ, which alternates the path to the single receiver for the two bundles of rays releases.

Dieses Verschlußorgan besteht zweckmäßig aus einer drehbaren Scheibe 10, welche von dein gleichen Elektromotor 5 in Synchronismus mit der Scheibe 3 angetrieben wird, wobei in dieser Scheibe 10 zwei Kränze von Öffnungen 11a und II} vorgesehen werden, von denen der eine das Meßbündel A und der andere das Vergleichsbündel B steuert. This closure member expediently consists of a rotatable disc 10, which are driven by the same electric motor 5 in synchronism with the disk 3 is, wherein in this disc 10 two rings of openings 11a and II} are provided of which one is the measuring beam A and the other is the comparison beam B. controls.

Aus Fig. 3 ergibt sich, daß die Öffnungen 11, und I Ib zwei konzentrische Kränze bilden, wie die Filterkränze a, b, c und a1, b j, c1 usw. auf der Scheibe3, und daß die Öffnungen 11a und 11b der beiden Kränze ebenfalls gegeneinander versetzt sind. Diese gegenseitige Verschiebung sowohl der Filter als auch der Öffnungen gestattet die Verwendung eines einzigen Empfängers, welcher nacheinander das Meßbündel und das Vergleichsbündel empfangen soll. Jedem Filter eines jeden Filterkranzes der Scheibe 3 entspricht eine Öffnung des entsprechenden Kranzes von Öffnungen der Scheibe 10. Wenn daher eines der Bündel durch einen bestimmten Filter der Scheibe 3 und die entsprechende Öffnung der Scheibe 10 geht, wird das andere Bündel durch die vollen Teile der gleichen Scheiben unterbrochen und umgekehrt. From Fig. 3 it follows that the openings 11 and I Ib are two concentric Form wreaths, like the filter wreaths a, b, c and a1, b j, c1 etc. on the disk3, and that the openings 11a and 11b of the two rings are also offset from one another are. This mutual displacement allows both the filters and the openings the use of a single receiver, which successively the measuring beam and the comparison bundle is to receive. Every filter of every filter ring of the Disk 3 corresponds to an opening of the corresponding ring of openings in the disk 10. Therefore, if one of the bundles through a certain filter of the disc 3 and the corresponding opening of the disc 10 goes, the other bundle is through the full parts of the same disks interrupted and vice versa.

In jedes Bündel A und B wird zweckmäßig vor der Scheibe 10 eine Linse oder ein Objektiv 12a, 12b eingeschaltet, welche diesen Bündeln in der Ebene der Scheibe 10 einen Durchmesser gibt, welcher gleich dem Durchmesser der in dieser Scheib.e vorgesehenen Öffnungen ii ist. Für das Bündel A wird außerdem zwischen der Kammer g und der Scheibe 10 ein Blendensystem I3 vorgesehen, welches zweckmäßig aus zwei in Reihe geschalteten Blenden besteht, von denen die erste in der Nähe der Austrittsöffnung der Kammer g oder sogar in derselben liegt und gestattet, das aus der Kammer austretende Bündel auf den gleichen Raumwinkel für die Flamme und das Bild des Glühfadens zu begrenzen, während die zweite, praktisch an der Linse 12a anliegende Blende um ein sehr geringes kleiner als der Raumwinkel des Glühfadens ist, wobei diese zweite Blende die Verhinderung von Meßstörungen bezweckt, welche sonst infolge der Änderungen der Flammenstellung auftreten könnten, welche zur Folge hätten, daß die Linse von der Flamme kommendes Störlicht auffangen würde. A lens is expediently placed in front of the disk 10 in each bundle A and B or a lens 12a, 12b switched on, which these bundles in the plane of the Disc 10 has a diameter which is equal to the diameter of this Scheib.e provided openings ii is. For bundle A, there is also between the chamber g and the disc 10, a diaphragm system I3 is provided, which is expedient consists of two diaphragms connected in series, the first of which is close by the outlet opening of the chamber g or even in the same and allows the emerging from the chamber bundles to the same solid angle for the flame and limit the image of the filament, while the second, practically on the lens 12a adjacent aperture is very slightly smaller than the solid angle of the filament is, this second diaphragm is intended to prevent measurement disturbances, which otherwise, as a result of the changes in the position of the flame, which result would have that the lens would intercept light coming from the flame.

Jedes der beiden Bündel A und B wird nach dem abwechselnden Durchgang durch die sich drehende Scheibe 10 mit Hilfe eines Spiegelpaares 13a, 14a und I3b, I4b auf eine gemeinsame Empfangsvorrichtung projiziert, z. B. eine Photozelle 15, und zwar nach Durchgang durch einen Farbfilter 16. welcher nur die gewünschte Wellenlänge durchläßt, welche entsprechend der für die Untersuchung der Flamme, deren Temperatur gemessen werden soll, günstigsten spektralen Zone gewählt wird.Each of the two bundles A and B is after the alternate pass by the rotating disk 10 with the help of a pair of mirrors 13a, 14a and I3b, I4b projected onto a common receiving device, e.g. B. a photocell 15, namely after passing through a color filter 16. which only has the desired wavelength lets through which according to the investigation of the flame, its temperature is to be measured, the most favorable spectral zone is selected.

Diesem Filter I6 wird im allgemeinen noch ein neutraler Filter zugeordnet, welcher ermöglicht, daß die als Empfänger dienende Photozelle 15 in dem Bereich arbeitet, in welchem sie eine lineare Kennlinie hat. A neutral filter is generally assigned to this filter I6, which enables the photocell 15 serving as a receiver in the area works in which it has a linear characteristic.

Je nach der Drehfrequenz der Scheiben läßt man durch die Photozelle entweder ein Registriergalvanometer (für die verhältnismäßig niedrigen Frequenzen) oder über einen Verstärker einen Kathodenstrahloszi llographen steuern. Depending on the frequency of rotation of the disks, the photocell is allowed to pass through either a registration galvanometer (for the relatively low frequencies) or control a Kathodenstrahloszi llograph via an amplifier.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung zur Messung der Temperatur von leuchtendenz Flammen wird durch das Oszillogramm der Fig. 4 erläutert. Dieses Oszillogramm stellt die von dem Empfangsgerät in Abhängigkeit von der Zeit gemessenen Energien dar, wobei die durch die Abszisse dieses Oszillogramms ange,,=ebenZe Länger der Zeit gleich der Dauer einer vollständigen Umdrehung der Scheiben 3 und 10 ist. Es sei angenommen, daß zunächst das Vergleichsbündel durch den Filter al des inneren Kranzes geht, welcher die größte Dichte haben soll. Die mit dem Oszillographen erhaltene Aufzeichnung wird durch die erste Schwingung al der in Fig. 4 dargestellten Kurve dargestellt. Die größte Amplitude dieser erstem Schwingung entspricht der Energle Ea. Zu dem gleichen Zeitpunkt wird das Meßbündel durch den vollen Teil der Scheibe 3 auf der Höhe des äußeren Kranzes zwischen den Filtern a und f unterbrochen. Wenn sich die Scheibe 3 in der Richtung des auf Fig. 2 angegebenen Pfeils dreht, wird das Vergleichsbündel nach einer Drehung der Scheibe 3 von etwa I50 unterbrochen, und der filter a, welcher denselben Durchlässigkeitskoeffizienten wie der Filter a, hat, beginnt in den Weg des Meßbündels zu kommen, welcher nach einer Drehung der Scheibe 3 um 300 vollständig geöffnet ist. Der Empfänger empfängt dann von dem Meßbündel, welches durch seinen Durchgang durch die Flamme geschwächt, aber durch die Strahlungsenergie derselben verstärkt wurde, die Energie Ea (1-a) + e, welche der Amplitude der Schwingung a in Fig. 4 entspricht. Diese Schwingung a hat eine größere Amplitude als die Schwingung a. The operation of the device described above for measuring the The temperature of luminous flames is illustrated by the oscillogram of FIG. This oscillogram represents that of the receiving device as a function of time measured energies, with the indicated by the abscissa of this oscillogram ,, = evenZe Longer the time is equal to the duration of a complete revolution of the disks 3 and 10 is. It is assumed that first the comparison bundle through the filter al of the inner ring, which is said to have the greatest density. The one with the oscilloscope The record obtained by the first oscillation is al that shown in FIG Curve shown. The greatest amplitude of this first oscillation corresponds to Energle Ea. At the same time the measuring beam is through the full part of the Disc 3 interrupted at the level of the outer ring between filters a and f. When the disc 3 rotates in the direction of the arrow indicated on Fig. 2, the comparison bundle is interrupted after a rotation of disk 3 of about 150, and the filter a, which has the same transmittance coefficient as the filter a, begins to come into the path of the measuring beam, which after a rotation the disk 3 is fully open by 300. The recipient then receives from that Measuring bundle, which is weakened by its passage through the flame, but by the radiation energy thereof has been amplified, the energy Ea (1-a) + e, which corresponds to the amplitude of the oscillation a in FIG. This oscillation a has one greater amplitude than the oscillation a.

Hieraus ergibt sich, daß bei der durch die Filter a und a. modulierten Strahlungsenergie der Wert E (1 - a) + e (Energie des Meßbündels) größer als E (Energie des Vergleichsbündels) ist.It follows that in the case of the filter a and a. modulated Radiation energy of the value E (1 - a) + e (energy of the measuring beam) greater than E (energy of the comparison bundle).

Bei der weiteren Drehung der Scheibe erhält man nacheinander die Schwingungen b1 - b, cl-c, d,-d usw., wobei die Amplituden der Schwingungen bl, c, usw. den Energien des durch die Filter b1, c1 usw. modulierten Vergleichsbündels entsprechen, während die Amplituden der Schwingungen b, c usw. den Energien des durch die Filter b, c usw. modulierten Meßbündels entsprechen. As the disk continues to rotate, the successive ones are obtained Vibrations b1 - b, cl-c, d, -d etc., where the amplitudes of the vibrations bl, c, etc. the energies of the comparison beam modulated by the filters b1, c1 etc. correspond, while the amplitudes of the vibrations b, c etc. correspond to the energies of the through the Filters b, c etc. correspond to the modulated measuring beam.

Wenn man einerseits die Scheitel der Schwingingen a, b, c, d usw. und andererseits die Scheitel der Schwingungen a1, bt, ci, d1 usw. miteinander verbindet, erhält man zwei Gerade 1 und II, von denen die erste die Veränderung der Energie des Meßbündels und die zweite die Veränderung der Energie des Vergleichsbündels darstellt. Da die Messungen al und ci, b1 und b usw. zeitlich etwas verschoben sind, muß noch eine der beiden Linien I und II verschoben werden, z. B. die Linie II, damit sie zeitlich der anderen Linie, z. B. der Linie I, entspricht. Die so verschobene Linie II wird zu der Linie IIa. Man stellt fest, daß die Linie IIa die Linie 1 in dem Punkt X schneidet. Die Ordinate dieses Punktes X gibt die modulierte Strahlungsenergie der Lichtquelle an, für welche E gleich E (1 - a) + e wird. Die Ordinate von X gestattet s.omit die Bestimmung der Flammentemperatur. If, on the one hand, the vertices of the swingarms a, b, c, d etc. and on the other hand connects the vertices of the vibrations a1, bt, ci, d1, etc., we get two straight lines 1 and II, the first of which is the change in energy of the measuring beam and the second the change in the energy of the comparison beam represents. Since the measurements al and ci, b1 and b etc. are slightly shifted in time, one of the two lines I and II must still be moved, e.g. B. the line II, so that they timed the other line, z. B. the line I corresponds. The so postponed Line II becomes line IIa. It can be seen that line IIa corresponds to line 1 in intersects the point X. The ordinate of this point X gives the modulated radiation energy of the light source for which E equals E (1 - a) + e. The ordinate of X is permitted thus the determination of the flame temperature.

Hierzu ist noch zu bemerken, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, daß der Schnittpunkt der Geraden 1 und 11a im Innern der Aufzeichnung liegt. Durch Extrapolieren der Meßergebnisse kann man Flammentemperaturen bestimmen, welche höher als die Temperatur des Glühfadens der Normallampe liegen. Man kann daher die Temperatur des Glühfadens der Normallampe so einstellen, daß eine schnelle Alterung derselben vermieden wird, und diese Temperatur in eine Zone legen, in welcher sie mit dem optischen Pyrometer am genauesten bestimmt werden kann. It should also be noted that it is not absolutely necessary is that the intersection of the straight lines 1 and 11a lies in the interior of the record. By extrapolating the measurement results one can determine which flame temperatures higher than the temperature of the filament of the standard lamp. One can therefore use the Set the temperature of the filament of the normal lamp so that it ages quickly the same is avoided, and place this temperature in a zone in which it can be determined most precisely with the optical pyrometer.

Oben war beispiels;halber angegeben worden, daß sich die Scheiben 3 und 10 mit hundert Umdrehungen je Sekunde drehen. Da die Zahl der auf der Scheibe 3 angebrachten Filter und der in der Scheibe 10 angebrachten Löcher zwölf beträgt, erhält man somit für eine Umdrehung der Scheibe zwölf Schwingungen. Die Frequenz der von dem Empfänger empfangenen Impulse beträgt daher 1200 Hz. Falls man diese Periodenzahl noch zu vergrößern wünscht, ohne die Zahl der Umdrehungen der Scheibe zu vergrößern, kann man die auf jeder Scheibe vorgesehenen Filterbereiche und die Zahl der Öffnungen verdoppeln, verdreifachen usw., so daß zwei, drei usw. vollständige Meßzvklen für eine Umdrehung erhalten werden. Above it was stated, for example, that the disks Turn 3 and 10 at a hundred revolutions per second. Because the number of on the disc 3 mounted filter and the holes made in the disc 10 is twelve, one thus obtains twelve oscillations for one revolution of the disk. The frequency the pulses received by the receiver is therefore 1200 Hz. If you have this Desires to increase the number of periods without changing the number of revolutions of the disk the filter areas provided on each disc and the Double, triple the number of openings, etc., so that two, three, etc. complete Measuring cycles can be obtained for one revolution.

Bei einer Abwandlung der in Fig. I dargestellten Vorrichtung werden die Filter a, b, c ... und cii, be, . . . mit veränderlichen Durchlässilgkeitskoeffizienten durch einfache Öffnungen ersetzt, welche mit undurchsichtigen Teilen der drehbaren Scheibe 3 abwechseln. Jeder undurcEsi,chti,ge Teil kann abs ein Filter angesehen werden, dessen Dwrchlässigkeitskoeffizient gleich Null ist, während jede Öffnung als ein Filter mit einem größten Durchläs&igkeitskoeffiz ienten angesehen werden kann. Der abwechselnde Vorbeigang von undurchsichtigen Teilen und Öffnungen liefert zwei Punkte einer jeden Linie 1 und II (Fig. 4), was die Konstruktion dieser beiden Linien und die Bestimmung ihres Schnittpunkts X gestattet. In a modification of the device shown in FIG the filters a, b, c ... and cii, be,. . . with variable permeability coefficients replaced by simple openings, which with opaque parts of the rotatable Alternate washer 3. Any undurcEsi, chti, ge part can be considered a filter abs of which the coefficient of permeability is zero during each opening can be regarded as a filter with a largest permeability coefficient can. The alternating passage of opaque parts and openings delivers two points of each line 1 and II (Fig. 4) what the construction of these two Lines and the determination of their point of intersection X are permitted.

Anstatt die Energie des aus der zu untersuchenden Flamme austretenden Lichtbündels, dessen Veränderung in Fig. 4 durch die Linie I angegeben wird, mit der modulierten Energie des Vergleichsbündels vor seinem Eintritt in die Flamme, dessen Energie - durch die Linie II angegeben wird, zu vergleichen, werden gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die der Linie 1 entsprechenden elektrischen Impulse mit einer elektischen Vergleichsspannung verglichen, welche von einem Gerät geliefert wird, welches unabgängig von der das Meßbündel liefernden Quelle bekannter Strahlungsenergie arbeitet, wobei jedoch das Veränderungsgesetz dieser Spannung und seine periodische Wiederholung gleich dem Veränderungsgesetz und der periodischen Wiederholung der die Linie I liefernden Meßstrahlung sind. Das eine der Linie II entsprechende elektrische Vergleichsspannung liefernde elektrische Gerät kann auf verschiedene Weise ausgebildet werden. Instead of the energy of the emanating from the flame to be examined Light beam, the change of which is indicated in Fig. 4 by the line I, with the modulated energy of the reference bundle before it entered the flame, whose energy - is indicated by the line II, to be compared according to Another embodiment of the invention is the electrical line corresponding to line 1 Pulses are compared with an electrical reference voltage generated by a device is supplied, which is independently known from the source supplying the measuring beam Radiant energy works, however the law of change of this voltage and its periodic repetition like the law of change and the periodic repetition Repetition of the measuring radiation delivering the line I are. One of line II corresponding electrical equivalent voltage supplying electrical device can be on be trained in different ways.

Diese veränderliche und periodisch wiederholte Spannung wird zweckmäßig mit Hilfe eines Spannungsteilers erzeugt, welcher zweckmäßig kreisbogenförmig angeordnet und von einer drehbaren Bürste besticken wird, wobei diese Bürste mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben wird wie die Vorrichtung zur Veränderung der Energie des Meßlichtbündels. Man erhält so selbsttätig die gleiche Periodizität für die Veränderungen dieses Bündels und die Veränderungen der von dem Spannungsteiler modulierten Spannung. This variable and periodically repeated voltage becomes useful generated with the help of a voltage divider, which is expediently arranged in a circular arc and embroider with a rotating brush, this brush with the same Speed is driven like the device for changing the energy of the measuring light beam. You automatically get the same periodicity for the Changes in this bundle and changes in those modulated by the voltage divider Tension.

Gleichzeitig werden die optischen Mittel zur Veränderung der Energie des Meßlichtbündels zweckmäßig so ausgebildet, daß die Veränderung derselben gemäß einem kontinuierlichen, linearen Gesetz erfolgt. At the same time the optical means for changing the energy of the measuring light bundle expediently designed so that the change of the same according to follows a continuous, linear law.

Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung entspricht der Ausführungsform mit den obigen Kennzeichen. The device shown in Fig. 5 corresponds to the embodiment with the above characteristics.

In dieser Figur bezeichnet IOI die Quelle bekannter Strahlungsenergie, welche das Lichtbündel aussendet, welches die Flamme F durchdringen soll, deren Temperatur gemessen werden soll.In this figure, IOI denotes the source of known radiant energy, which emits the bundle of light which is to penetrate the flame F, whose Temperature is to be measured.

Die Energie des Lichtbündels wird mittels eines Filters nach dem Durchgang durch ein erstes Linsensystem 102 und eine in unmittelbarer Nähe des Filters liegende Blenden anordnung to2a moduliert. Dieser mit 103 (s. Fig. 7) bezeichnete Filter wird von einer drehbaren Scheibe 104 getragen, welche z. B. durch einen Motor 105 so in Umdrehung versetzt wird, daß sie eine geeignete Zahl von Umdrehungen macht, z. B. zehn Umdrehungen je Sekunde oder mehr, z. B. fünfzig Umdrehungen je Sekunde. Der Durchlässigkeitskoeffizient T des Filters 103 ändert sich zweckmäßig nach einem kontinuierlichen linearen Gesetz von einem in der Nähe von m liegenden Wert aus (dieser Kleinstwert entspricht praktisch der vollständigen Undurchsichtigkeit) bis zu einem in der Nähe der Stelle n liegenden Höc;hstwert. Bei einer vollständigen Drehung der Scheibe 104 schwankt somit die Energie des Meßbiindels zwischen dem Wert Null und dem Höchstwert Emax. Das Meßbündel wird nach Durchgang durch den Filter durch ein Linsensystem Io6 auf die zu messende Flamme F ge- richtet. Hinter dieser fällt es schließlich nach Durchgang durch Blenden und geeignete Linsensysteme auf eine Photozelle 107, in welcher es dem Wert E (i-a) + e entsprechende Spannungen erzeugt, welche der obigen Linie 1 entsprechen. The energy of the light beam is determined by means of a filter Passage through a first lens system 102 and one in close proximity to the filter horizontal aperture arrangement to2a modulated. This designated 103 (see Fig. 7) Filter is carried by a rotatable disc 104 which, e.g. B. by a motor 105 is rotated so that it makes an appropriate number of revolutions, z. B. ten revolutions per second or more, e.g. B. fifty revolutions per second. The permeability coefficient T of the filter 103 appropriately changes after one continuous linear law from a value close to m (this minimum value corresponds practically to complete opacity) to to a maximum value lying in the vicinity of the point n. With a full Rotation of the disk 104 thus fluctuates the energy of the measuring bundle between the Value zero and the maximum value Emax. The measuring bundle is after passing through the filter through a lens system Io6 on the flame F to be measured directs. It finally falls behind this after passing through apertures and suitable lens systems to a photocell 107 in which there are voltages corresponding to the value E (i-a) + e which correspond to line 1 above.

Der gleiche Motor 105 treibt eine drehbare Bürste Io8 an, welche auf einem Spannungsteiler IO9 schleift, um die Spannung eines elektrischen Stromkreises, in welchen dieser Spannungsteiler eingeschaltet ist, gemäß einer durch die Linie II der Fig. 4 angegebenen Linie zu verändern. Die Bürste 108 ist elektrisch an die Klemme 24 eines Umschalters, z. B. Elektronenumschalters III, angeschlossen, der seinerseits einen Kathodenstrahloszillographen steuert. Die beiden Enden des Spannungsteilers IO9 sind an den Regelspannungsteiler II3 angeschlossen. Mit + ist die Stromzuführung und mit B ist die Erdung der beiden Spannungsteiler bezeichnet. Die Bürste 108, die sich in vollkommenem Synchronismus mit der den Filter tragenden Scheibe I04 dreht, verändert periodisch die Spannung zwischen A und B in der oben angegebenen Weise. Die Winkelstellung der Bürste Io8 mit Bezug auf den Filter 103 ist so gewählt, daß, wenn sich der Teil m des Filters auf dem Weg des von der Quelle I ausgesandten Lichtbündels befindet, die Spannung an den Klemmen des Spannungsteilers gleich Null ist. Umgekehrt geht diese Spannung durch ihr Maximum, wenn der Teil n des Filters 103 auf demWeg des Lichtbünbd!els liegt. The same motor 105 drives a rotatable brush Io8, which loops on a voltage divider IO9 to determine the voltage of an electrical circuit, in which this voltage divider is switched on, according to one through the line II of FIG. 4 indicated line to change. The brush 108 is electrically connected to the Terminal 24 of a changeover switch, e.g. B. electron switch III connected to the in turn controls a cathode ray oscilloscope. The two ends of the voltage divider IO9 are connected to the control voltage divider II3. With + is the power supply and B denotes the grounding of the two voltage dividers. The brush 108, which is in perfect synchronism with the disk I04 rotates, periodically changes the voltage between A and B in the above Way. The angular position of the brush Io8 with respect to the filter 103 is chosen so that that if the part m of the filter is on the path of the emitted by the source I. If the light beam is located, the voltage at the terminals of the voltage divider is zero is. Conversely, this voltage goes through its maximum when the part n of the filter 103 lies on the path of the bundle of light.

Die von dem Spannungsteiler geregelten Spannungen verändern sich somit genau entsprechend der Linie II, welche die Veränderung der Stärke des Lichtbündels nach seiner Modulation mittels des Filters 103 angibt.The voltages regulated by the voltage divider thus change exactly according to the line II, which is the change in the strength of the light beam after its modulation by means of the filter 103 indicates.

Die von der Photozelle 107 gelieferten und durch einen Verstärker 110 verstärkten Spannungen sowie die von dem Spannungsteiler IO9 gelieferten Spannungen werden abwechselnd über den Elektronenumschalter 111 von diesem auf den Kathodenstrahloszillographen übertragen, auf dessen Schirm 112 zwei gerade Linien erscheinen, von denen eine der Linie I und die andere der Linie II entspricht. Man kann daher unmittelbar auf dem Schirm 112 den Schnittpunkt dieser beiden Linien beobachten, welcher die gesuchte Angabe der Temperatur der Flamme F ergibt. Those supplied by the photocell 107 and through an amplifier 110 amplified voltages and the voltages supplied by the voltage divider IO9 are alternately transferred from the electron switch 111 to the cathode ray oscillograph on the screen 112 of which two straight lines appear, one of which corresponds to line I and the other corresponds to line II. One can therefore immediately click on the screen 112 observe the intersection of these two lines, which is the one sought Specifying the temperature of the flame F results.

Wenn die Frequenz klein ist, kann der Elektronenumschalter 111 durch ein Bürstenumschaltsystem ersetzt werden, welches gestattet, abwechselnd die Spannung der Photozelle und die Spannung des Spannungsteilers auf den Oszillographen zu schalten, es muß jedoch außerdem ein System für die richtige Lageneinstellung einer der beiden Linien vorgesehen werden. When the frequency is small, the electron switch 111 can through a brush switching system, which allows alternating the voltage to switch the photocell and the voltage of the voltage divider to the oscilloscope, however, there must also be a system for properly registering either of the two Lines are provided.

Bei Beginn einer jeden Meßreihe muß die an den Spannungsteiler 109 angelegte Spannung so geregelt werden, daß sie genau die obige Linie II ergibt. At the beginning of each series of measurements, the voltage must be applied to the voltage divider 109 applied voltage can be controlled so that it gives exactly the above line II.

Zur Vornahme dieser Eichung des Gerätes beobachtet man die beiden Geraden, welche auf dem Schirm 112 erhalten werden, wenn sich keine Flamme F auf dem Weg des Meßbündels befindet.To carry out this calibration of the device, the two are observed Straight lines which are obtained on the screen 112 when there is no flame F on the path of the measuring beam is located.

Das Gerät ist richtig geeicht, wenn die beiden Geraden I und II zusammenfallen. Wenn dagegen das Bild auf dem Schirm 112 der Fig. g entspricht, d. h. wenn die von der Zelle ohne Zwischenschaltung der Flamme erzeugte Linie Ia (Fig. g) und die von dem Spannungsteiler erzeugte Linie IIb (Fig. 9 verschiedene Winkel ? #2 haben, kann man die Drehung der Linie IIb um den Punkt o zur Erzielung des Zusammenfallens der beiden Linien 1, und IIb durch Verstellung des Regelspannungsteilers II3 des Hauptspannungsteilers IO9 erhalten.The device is correctly calibrated when the two lines I and II coincide. On the other hand, if the image on the screen 112 corresponds to FIG. H. if the from the cell without the interposition of the flame generated line Ia (Fig. g) and that of Line IIb (FIG. 9) generated by the voltage divider can have different angles? # 2 the rotation of the line IIb around the point o to achieve the coincidence of the two lines 1, and IIb by adjusting the control voltage divider II3 of the main voltage divider IO9 received.

Nach Herstellung der Übereinanderlagerung der beiden Linien 1a und IIb ist die von dem Spannungsteiler 109 erzeugte veränderliche Spannung genau dem modulierten Lichtbündel ohne Zwischenschaltung der Flamme gleichwertig.After the superposition of the two lines 1a and IIb is the variable voltage generated by voltage divider 109 just like that modulated light beam without the interposition of the flame equivalent.

Hierzu ist noch zu bemerken, daß oben angenommen war, daß der kreisförmige Filter 103 das ganze Durchlässigkeitsintervall von dem Durch lässigkeitskoeffizienten Null bis zu dem größten Durchlässigkeitskoeffizienten, welcher gleich I sein kann, deckt. Die Herstellung eines derartigen Filters kann in der Nähe des Wertes T = o und des Wertes T = 1 Schwierigkeiten bereiten. Praktisch kann man jedoch diese Schwierigkeiten durch eine geeignete Einstellung der Temperatur der Lampe 101 umgehen. Es genügt, daß der Filter nur in einer gewissen in Fig. IO angegebenen Zone, nämlich zwischen den z = o,I und T = 0,9 entsprechenden Punkten G und H, eine gerade Linie erzeugt. It should also be noted that it was assumed above that the circular Filter 103 the whole transmission interval from the transmission coefficient Zero to the largest permeability coefficient, which can be equal to I, covers. The manufacture of such a filter can be close to the value T = o and the value T = 1 cause difficulties. In practice, however, you can do this Avoid difficulties by setting the temperature of the lamp 101 appropriately. It is sufficient that the filter is only in a certain zone indicated in FIG between points G and H corresponding to z = 0, I and T = 0.9, a straight line generated.

Der gerade Teil der Kennlinie des Filters muß in der Zone der Flammentemperaturen liegen. Es genügt, daß dieser Teil mit der von dem Spannungsteiler herrührenden Geraden zusammenfällt.The straight part of the filter curve must be in the flame temperature zone lie. It is sufficient that this part corresponds to that resulting from the voltage divider Straight line coincides.

Wenn man sich auf die Beobachtung des Schnittpunktes der Linien 1 und II auf dem Schirm eines Kathodenstrahloszillographens begnügt (das auf dem Schirm erscheinende Bild kann photographiert und die Photographie zur Bestimmung der gesuchten Temperatur benutzt werden), kaml man sogar jede besondere Umschaltvorrichtung fortfallen lassen, indem man z. B. die Ausdehnung des auf einer drehbaren Scheibe Io4a (s. Fig. 8) angebrachten Filters 103a auf einen Halbkreis beschränkt, wobei dann die Ausdehnung des Spannungsteilers dem ergänzenden Halbkreis entspricht. Bei dieser Anordnung unterbricht die Scheibe Ioßa das Meßstrahlenbündel, wenn der Spannungsteiler die veränderliche Vergleichsspannung erzeugt während die Erzeugung dieser Spannung unterbrochen ist. wenn das Meßbündel von dem Filter 103a moduliert wird. If you focus on observing the intersection of lines 1 and II content on the screen of a cathode ray oscillograph (the one on the screen appearing image can be photographed and the photograph used to determine the sought Temperature can be used), one can even dispense with any special switching device let by z. B. the expansion of the on a rotatable disk Io4a (s. 8) attached filter 103a is limited to a semicircle, in which case the Expansion of the voltage divider corresponds to the supplementary semicircle. At this Arrangement interrupts the disk Iossa the measuring beam when the voltage divider the variable equivalent voltage generated during the generation of this voltage is interrupted. when the measuring beam is modulated by the filter 103a.

Die Gleichzeitigkeit der Modulation des Meßbündels und der Erzeugung der veränderlichen Vergleichsspannung ist jedoch erforderlich, wenn für die Aufzeichnung des Schnittpunktes der Linien I und II ein selbsttätiges Registriergerät benutzt werden soll. In diesem Fall werden gleichzeitig an dieses Registriergerät zwei Spannungen angelegt, von denen die eine in Abhängigkeit von der Energie E (I-a) + e der Meßstrahlung nach dem Durchgang derselben durch die zu messende Flamme veränderlich ist, während die andere der z. B. mittels des obigen drehbaren Spannungs- teilers erhaltenen veränderlichen Vergleichsspannung gleich ist oder dieser entspricht. Das Registriergerät wird so ausgebildet, daß es jedesmal einen Punkt markiert, wenn die beiden an das Registriergerät angelegten Spannungen den gleichen Wert haben. Zur Auflösung des Registriergerätes kann z. B. eine Diode dienen, an deren Anode und Kathode die beiden Spannungen angelegt werden, und die blockiert wird, sobald sich diese beiden Elektroden auf gleichen Potential befinden. Auch in diesem Fall können die Vorrichtungen zur Modulation der Energie des Lichtbündels und der Vergleichsspannung die in Fig. 5 und 7 angegebene Form haben. Es ist stets zweckmäßig, parallel zu dem obigen Registriergerät noch einen Kathodenstrahloszillographen zu benutzen, welcher über einen Umschalter, insbesondere einen Elektronenumschalter, durch die von der Zelle 107 und dem Spannungsleiter IO9 erzeugten Spannungen gesteuert wird, wobei dieser Oszillograph insbesondere zur Eichung des Gerätes durch Beobachtung der Linien I und II auf dem Schirm 112 des Oszillographen dient. The simultaneity of the modulation of the measuring beam and the generation however, the variable equivalent voltage is required when for recording the intersection of lines I and II used an automatic recording device shall be. In this case, two voltages are applied to this recorder at the same time applied, one of which as a function of the energy E (I-a) + e of the measuring radiation after the passage of the same through the flame to be measured is variable, while the other of the z. B. by means of the above rotatable voltage divider obtained variable equivalent voltage is the same or corresponds to this. The recorder is designed so that it marks a point each time the two voltages applied to the recorder have the same value. To resolve the registration device can, for. B. serve a diode at its anode and cathode the two voltages are applied and which is blocked as soon as these two electrodes are at the same potential. In this case, too The devices for modulating the energy of the light beam and the equivalent voltage can be used have the form indicated in Figs. It is always useful to parallel to to use a cathode ray oscillograph with the above recording device, which via a switch, in particular an electron switch, through the voltages generated by cell 107 and voltage conductor IO9 are controlled, This oscilloscope is used in particular to calibrate the device through observation the lines I and II on the screen 112 of the oscilloscope is used.

Fig. 6 zeigt schematisch das Registriergerät und den Oszillographen, welche parallel geschaltet sind und einerseits die von der Zelle 107 erzeugte modulierte Spannung und andererseits die von dem drehbaren Spannungsteiler IO9 kommende modulierte Spannung empfangen. In dieser Figur bezeichnet IO9 den mit Hilfe des Regelspannungsteilers 113 regelbaren Spannungsteiler, während IIO den Verstärker für die von der Zelle 107 kommende Spannung bezeichnet. Die Ausgänge des Verstärkers 110 und des Spannungsteilers 109 werden mit einem Impulsverstärker II4 welcher diese Impulse auf das Registriergerät überträgt, sowie mit den Verstärkern 115 und II6 eines Elektronenumschalters verbunden, welcher einen Kathodenstrahloszillographen speist, dessen Schirm bei II2 dargestellt ist. II7 und II8 bezeichnen eine stabilisierte Speisevorrichtung bzw. eine gegen Erde isolierte Speisevorrichtung. Fig. 6 shows schematically the recorder and the oscilloscope, which are connected in parallel and, on the one hand, modulated the one generated by the cell 107 Voltage and on the other hand the modulated coming from the rotatable voltage divider IO9 Receive tension. In this figure, IO9 denotes the with the aid of the control voltage divider 113 adjustable voltage divider, while IIO is the amplifier for the from the cell 107 denotes the coming voltage. The outputs of amplifier 110 and the voltage divider 109 with a pulse amplifier II4 which these pulses on the recorder transmits, as well as connected to the amplifiers 115 and II6 of an electronic switch, which feeds a cathode ray oscilloscope, the screen of which is shown at II2 is. II7 and II8 denote a stabilized feed device and one against Earth insulated feeder.

Die Benutzung des Gerätes gemäß Fig. 6 entspricht der des in Fig. 5 dargestellten Gerätes. Das Gerät wird zunächst geeicht, indem der Spannungsteiler II3 geregelt wird, bis die Linien Ia und IIb (s. Fig. g) auf dem Schirm 112 zusammenfallen, wobei diese Eichung ohne Zwischenschaltung der zu messenden Flamme erfolgt. Nach der Vornahme der Eichung wird die Flamme eingeschaltet, so daß die von der aus der Photozelle 107 kommenden Spannung erzeugte Gerade die übertragene Energie E # (1 zwar + e darstellt. Für jede vollstänge Umdrehung der Scheibe 104 markiert das Registriergerät einen Punkt in dem Augenblick, in welchem die dieser übertragenen Energie entsprechende Augenblicksspannung gleich der von dem drehbaren Spannungsteiler gelieferten Augenhlicksspannung wird. Wenn dieser letztere und die Scheibe zehn Umdrehungen je Sekunde ausführen, liefert das Registriergerät in der Sekunde zehn die Temperatur angebende Punkte. Nach Beendigung der Messung und Auslöschung der Flamme kann von neuem kontrolliert werden, ob sich die Eichung des Gerätes nicht verändert hat, d. h., ob noch immer eine einzige Linie auf dem Schirm des Oszillographen erscheint. Dies ist dann ein Beweis für die Konstanz des Nullpunktes. The use of the device according to FIG. 6 corresponds to that in FIG. 5 shown device. The device is first calibrated by using the voltage divider II3 is regulated until the lines Ia and IIb (see Fig. G) coincide on the screen 112, this calibration takes place without the interposition of the flame to be measured. To When the calibration is carried out, the flame is switched on so that the from the Photocell 107 coming voltage just generated the transmitted energy E # (1 although + e represents. The recorder marks for each complete revolution of the disk 104 a point at the moment when the energy corresponding to this transmitted Instantaneous voltage equal to the eye-gap voltage supplied by the rotating voltage divider will. If the latter and the disc rotate ten times a second, the recorder delivers ten points indicating the temperature per second. After the measurement has been completed and the flame is extinguished, it can be checked again whether the calibration of the device has not changed, d. i.e. whether still a single line appears on the oscilloscope screen. This is then a Proof of the constancy of the zero point.

Der Fortfall des von der Quelle bekannter Strahlungs energie ausges andten Vergleichsbündels und sein Ersatz durch eine einfacheVergleichsspannung gestattet noch, das gleiche Gerät für die Messung der Temperaturen einer leuchtenden Flamme und einer nicht leuchtenden Flamme zu benutzen. Hierfür genügt es, an Stelle einer einfachen Photozelle 107 (Fig. 5) einen Monochromator zu benutzen, auf dessen Eingang das Bild des Glühfadens IOI projiziert wird und auf welchen eine photoelektrische Einrichtung folgt. The elimination of the radiation energy known from the source and the comparison bundle and its replacement by a simple comparison voltage still, the same device for measuring the temperatures of a luminous flame and a non-luminous flame. For this it is sufficient to replace one simple photocell 107 (Fig. 5) to use a monochromator on its input the image of the filament IOI is projected and on which a photoelectric Establishment follows.

Wenn es sich um die Messung der Temperatur einer leuchtenden Flamme handelt, wählt man den Spektralbereich, für welchen man die Temperaturmessung ausführen will, und stellt den Monochromator auf diese Wellenlänge ein. Ferner stellt man denAusgangsschlitz auf das gewünschte Intervall ## ein. Man nimmt zunächst bei Abwesenheit der Flamme die Eichung in der oben beschriebenen Weise vor. Wenn die zu messende Flamme hergestellt ist, empfängt die hinter dem Monochromator liegende Photozelle (genau unter dem gleichen Winkel, auf derselben Oberfläche und auf demselben optischen Weg) die übertragene Energie E (I-a) + e. Das Gerät kann mit dem Monochromator auf die oben beschriebene Weise arbeiten, d. h. mit unmittelbarer Ablesung durch Auswertung des Schnittpunktes der beiden auf dem Schirm des Oszillographen erscheinenden Linien I und II oder mit selbsttätiger Aufzeichnung mittels eines Registriergerätes. When it comes to measuring the temperature of a glowing flame one chooses the spectral range for which the temperature measurement is to be carried out and sets the monochromator to this wavelength. Furthermore, one sets set the exit slot to the desired interval ##. You take first when you are absent the flame must be calibrated in the manner described above. If the to be measured When the flame is established, the photocell located behind the monochromator receives it (exactly at the same angle, on the same surface and on the same optical Path) the transmitted energy E (I-a) + e. The device can with the monochromator on operate in the manner described above, d. H. with immediate reading through evaluation the intersection of the two lines appearing on the oscilloscope screen I and II or with automatic recording by means of a recording device.

Wenn Temperaturen von nicht leuchtenden Flammen gemessen werden sollen, wird der Flamme eine Substanz zugesetzt, welche diese im wesentlichen monochromatisch leuchtend macht. Die hinzuzusetzende Substanz wird so gewählt, daß eine Emissionslinie in dem gewünschten Bereich erhalten wird. Der Monochromator wird für diesen Bereich geeicht, gegebenenfalls unter Aussendung des Spektrums der zugefügten Substanz. Hierauf wird das Gerät beim Fehlen der Flamme in der oben beschriebenen Weise geeicht Nach Herstellung der Flamme empfängt der Monochromator unter genau gleichen Bedingungen und genau für die gleiche Wellenlänge 4ie übertragene Energie E (1 -0') + e. Auch hier kann das Gerät entweder mit unmittelbarer Ablesung oder mit Aufzeichnung der Temperatur arbeiten. If temperatures of non-luminous flames are to be measured, a substance is added to the flame which makes it essentially monochromatic makes shining. The substance to be added is chosen so that an emission line in the desired range is obtained. The monochromator is used for this area calibrated, if necessary with transmission of the spectrum of the added substance. If there is no flame, the device is then calibrated in the manner described above After the flame has been established, the monochromator receives under exactly the same conditions and for exactly the same wavelength 4ie transmitted energy E (1 -0 ') + e. Even here the device can either with immediate reading or with recording of the Working temperature.

Falls die der nicht leuchtenden Flamme zugesetzte Substanz Natrium ist, kann eine der beiden Linien der Doppellinie untersucht werden, was den Fehler vermeidet, welcher durch die Messung des zwischen den beiden Linien vorhandenen Grundes entstehen würde. If the substance added to the non-luminous flame is sodium is, one of the two lines of the double line can be examined, which is the error avoids which by measuring what is present between the two lines Reason would arise.

Natürlich kann man an Stelle von Filtern andere Mittel zur Erzielung der Modulation des von der Lampe IOI kommenden Lichtbündels benutzen. So kann man z. B. hierfür einew beweglichen Schlitz veränderlicher Breite benutzen, welcher in einen Teil des Strahlenbündels eingeschaltet wird, dessen Strahlen durch eine geeignete optische Vorrichtung parallel gemacht wurden. Der Schlitz veränderlicher Breite I25 befindet sich zweckmäßig auf einer drehbaren Scheibe I26 und wird von zwei Spiralen I25, und I25b (s. Fig. I2) begrenzt. Das von dem Glühfaden IOI kommende Lichtbündel geht durch eine Blende I27, bevor es auf die Scheibe 126 fällt, und wird durch ein Linsensystem 128 (s. Fig. I I) parallel gemacht. Of course, other means of achieving this can be used instead of filters the modulation of the light beam coming from the IOI lamp. So you can z. B. for this purpose a movable slot use variable width, which is switched into a part of the beam, its rays through a suitable optical device was made in parallel. The slot more changeable Width I25 is conveniently located on a rotatable disk I26 and is from two spirals I25 and I25b (see Fig. I2). The one coming from the filament IOI The light beam passes through a diaphragm I27 before it falls on the disk 126, and is made parallel by a lens system 128 (see Fig. I I).

Als Mittel zur Herstellung einer veränderlichen Vergleichsspannung können an Stelle eines drehbaren Spannungsteilers andere geeignete Mittel benutzt werden. Hierfür kann man z. B. eine Vorrichtung mit einer Hilfslichtquelle und einer Photozelle benutzen, bei welcher die Zelle den von dieser Lichtquelle kommenden und durch eine geeignete beliebige Vorrichtung (drehbarer Filter, Schlitz veränderlicher Breite usw.) modulierten Lichtfluß empfängt. As a means of producing a variable equivalent stress other suitable means can be used instead of a rotatable voltage divider will. For this you can z. B. a device with an auxiliary light source and a Use photocell in which the cell receives the light coming from this light source and by any suitable device (rotatable filter, slot variable Width, etc.) receives modulated light flux.

Schließlich kann man auch zur Herstellung einer periodisch veränderlichen Vergleichsspannung eine Vorrichtung mit einer sägezahnförmigen Zeitlinie, z. B. ein Thyratron mit Entladungslampe, benutzen. Finally, one can also produce a periodically variable Equivalent voltage a device with a sawtooth-shaped timeline, e.g. B. a thyratron with discharge lamp.

Diese beiden letzteren Vorrichtungen gestatten die Herstellung einer hohen Frequenz für die Modulation der Spannung. These latter two devices allow the manufacture of a high frequency for modulating the voltage.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das von der Lichtquelle bekannter Strahlungsenergie kommende und mit Hilfe einer der obigen Vorrichtungen modulierte Lichtbündel nach seiner Modulation in zwei Lichtbündel aufgespalten, von denen das eine als Meßbündel und das andere als Vergleichsbündel dient. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt man die Modulation der in die Flamme eintretenden und aus der Flamme austretenden Strahlungsenergien in Abhängigkeit von der Zeit darstellende Linien nicht gleichzeitig, sondern nacheinander, was die Benutzung eines einzigen, von der Quelle bekannter Strahlungsenergie ausgesandten und gemäß einer gegebenen Gesetzmäßigkeit modulierten Strahlenbündels gestattet. Man läßt daher von einem Anzeigegerät eine I,inie aufzeichnen, welche die Modulation der Energie des Strahlenbündels in Abhängigkeit von der Zeit ohne Zwischenschaltung der zu messenden Flamme darstellt, und läßt anschließend nach Einschaltung der Flamme in das gleiche Strahlenbündel eine entsprechende Linie aufzeichnen. Natürlich kann die Reihenfolge dieser beiden Vorgänge auch umgekehrt werden. Diese beiden Linien liefern die zur Bestimmung der Temperatur der zu untersuchenden Flamme erforderlichen Angaben. According to a further embodiment of the invention, the Light source of known radiant energy coming and using one of the above Devices modulated light beams after its modulation into two light beams split up, one of which as a measurement bundle and the other as a comparison bundle serves. Generated according to a further embodiment of the method according to the invention one is the modulation of those entering and exiting the flame Lines representing radiation energies as a function of time do not simultaneously, but successively what the use of a single, known from the source Radiant energy emitted and modulated according to a given law Beam permitted. A display device is therefore used to record an I, inie, which is the modulation of the energy of the beam as a function of time without the interposition of the flame to be measured, and then leaves after switching on the flame in the same beam a corresponding line record. Of course, the order of these two processes can also be reversed will. These two lines provide those for determining the temperature of the to be examined Flame required information.

Die Vorrichtung zur Ausübung dieses letzteren Verfahrens ist nicht nur besonders einfach, sondern gestattet auch die Messung der Temperatur von Flammen beliebiger Abmessungen, was sie für die Bestimmung der Flammentemperatur von großen Reaktionsdüsen, Öfen usw. geeignet macht. The apparatus for practicing this latter procedure is not only particularly simple, but also allows the temperature of flames to be measured of any dimensions, whatever they are for the determination of the flame temperature of large Makes reaction nozzles, ovens, etc. suitable.

Bei der Vorrichtung gemäß dieser letzteren Ausführungsform wird das Meßgerät zweckmäßig in zwei Blocks aufgeteilt, welche einen beliebigen Abstand voneinander haben und zwischen welchen sich die zu messende Flamme befindet. Einer dieser Blocks, welcher in Fig. I3 mit M bezeichnet ist, ist der Block zur Sendung und Modulation des durch die zu untersuchende Flamme zu schickenden Bündels, während der mit R bezeichnete Block der Empfangsblock ist, wobei die beiden Blocks zweckmäßig auf einem gemeinsamen Bett oder Halter S angebracht sind. In the device according to this latter embodiment, the Measuring device appropriately divided into two blocks, which are any distance from each other and between which the flame to be measured is located. One of those blocks which is designated by M in FIG. 13 is the block for transmission and modulation of the bundle to be sent through the flame to be examined, while the one marked with R The block designated is the receiving block, the two blocks being expediently on a common bed or holder S are attached.

Der Modulationsblock enthält eine Quelle bekannter Strahlungsenergie 20I, ein bewegliches Modulationsorgan, wie z. B. eine z. B. von einem Elektromotor 203 angetriebene Modulationsscheibe 202 sowie z. B. einen Spiegel 204, um das von der Quelle 20I ausgesandte Lichtbündel auf den die Mittel zur Modulation des Bündels enthaltenden Teil der Scheibe 202 zu werfen. The modulation block contains a source of known radiant energy 20I, a movable modulation element, such as e.g. B. a z. B. from an electric motor 203 driven modulation disk 202 as well as z. B. a mirror 204 to the of the light beam emitted by the source 20I onto the means for modulating the beam containing part of the disc 202 to throw.

Obwohl die Scheibe 202 eine Mehrzahl von Filtern oder Öffnungen verschiedenen Querschnitts aufweisen kann, ist es besonders einfach, in dieser Scheibe einfache Öffnungen 202a anzubringen, welche alle gleichen Querschnitt haben und mit undurchsichtigen Teilen der Scheibe abwechseln, so daß das von der Quelle 201 ausgesandte Bündel hinter der Modulationsscheibe abwechselnd den Wert o und den Höchstwert besitzt. Die Öffnungen in der Scheibe 202 können kranzförmig angeordnet und entweder kreisförmig oder vieleckig sein. Diese Öffnungen können z. B. die auf der einen Teil der Scheibe 202 darstellenden Fig. 14 gezeigte Form und Anordnung haben. Although the disc 202 has a plurality of filters or openings different Can have cross-section, it is particularly simple in this disc simple To attach openings 202a, which all have the same cross-section and are opaque Alternate parts of the slice so that the bundle emitted by the source 201 behind the modulation disc alternately has the value o and the maximum value. The openings in the disc 202 can be arranged in a ring or either circular or be polygonal. These openings can, for. B. those on one part of the disc 202, which is illustrated in FIG. 14.

Zur Erzielung einer richtigen Modulationswirkung muß das Bündel durch vor der Scheibe angeordnete Mittel parallel gemacht werden. Diese Mittel bestehen z. B. aus einem in das von der Quelle 201 ausgesandten Bündel eingeschalteten Objektiv 205, welches so ausgebildet ist, daß sein Brennpunkt auf dem Glühfaden liegt. Das so erhaltene parallele Bündel läuft nach einem Richtungswechsel von go0 durch den Spiegel 204 noch durch eine Blende 206, bevor es auf die Scheibe 202 an der Stelle fällt, an welcher sich der Kranz der in dieser Scheibe vorgesehenen Öffnungen befindet. In order to achieve a correct modulation effect, the bundle must go through means placed in front of the disc are made parallel. These funds exist z. B. from a lens switched on in the beam emitted by the source 201 205, which is designed so that its focal point is on the filament. That parallel bundle obtained in this way runs through the after a change of direction from go0 Mirror 204 still through a diaphragm 206 before it hits the pane 202 at the point falls on which the rim of the openings provided in this disc is located.

Der Aufnahmeblock R enthält ein Eingangs -objektiv 207, durch welches das Bündel in den Block eintritt, um hierauf entweder durch einen Interferenzfilter 208 (wenn das durchgelassene Band der Wellenlängen größenordnungsmäßig 100 Angström oder mehr beträgt) oder durch einen Monochromator für kleine Wellenlängenbänder (bis 1 Ä) zu gehen. Hierauf wird das Bündel auf eine Photozelle 209 od. dgl. geworfen, welche vorzugsweise die Elektronenvervielfacherbauart aufweist und über einen nicht dargestellten Verstärker, z. B. einen Kathodenstrahloszillographen oder eine andere Anzeigevorrichtung steuert. The shooting block R contains an input lens 207 through which the bundle enters the block in order to either pass through an interference filter 208 (if the transmitted band of wavelengths is of the order of 100 angstroms or more) or by a monochromator for small wavelength bands (up to 1 Ä) to go. The bundle is then thrown onto a photocell 209 or the like, which preferably has the electron multiplier design and not one illustrated amplifier, e.g. B. a cathode ray oscilloscope or another Display device controls.

Zur Messung der Temperaturen einer Flamme mit der obigen Vorrichtung geht man folgendermaßen vor: Der Modulatorblock und der Empfängerblock werden ohne Zwischenschaltung der zu messenden Flamme in Betrieb gesetzt. Man erhält dann eine Aufzeichnung, z. B. auf dem Schirm des von der Photozelle 209 gesteuerten Kathodenstrahloszillographen, welche dem linken Teil der Fig. 15 entspricht, d. h. man erhält eine Zickzacklinie, deren untere und obere Spitzen auf dem Niveau E, d. h. auf einem der Energiestrahlung der Quelle 20I entsprechenden Niveau, bzw. auf dem Niveau O liegen. Die der Strahlungsenergie E entsprechende Ordinate ist mit y2 bezeichnet. Diese Aufzeichnung wird z. B. durch Photographieren des auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen erscheinenden Bildes dieser Zickzacklinie festgehalten. To measure the temperatures of a flame with the above device proceed as follows: The modulator block and the receiver block are without Intermediate connection of the flame to be measured put into operation. You get then a record, e.g. B. on the screen of the cathode ray oscillograph controlled by the photocell 209, which corresponds to the left part of FIG. H. you get a zigzag line, their lower and upper peaks at level E, d. H. on one of the energy radiation the level corresponding to the source 20I, or at level O. That of radiant energy The ordinate corresponding to E is denoted by y2. This recording is z. B. by Photograph the one appearing on the CRT screen Image of this zigzag line captured.

Hierauf wird die zu messende Flamme F zwischen die Modulations- und Empfangsblocks gebracht.Then the flame to be measured F is between the modulation and Brought reception block.

Die Aufzeichnung auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen kann entweder die durch den rechten Teil der Fig. 15 oder die durch den rechten Teil der Fig. I6 angegebene Form haben. Die Ordinaten yj der Scheitel der auf den rechten Teilen der Fig. I5 und I6 dargestellten Zickzacklinien entsprechen dem Wert E d -a) + e, während die Ordinate y8 der unteren geraden Strecken der gleichen Zickzacklinien der Strahlungsenergie e der Flamme F entspricht. Diese Zickzacklinien Iwerden ebenfalls z. B. durch Photographieren des Schirmes des Kathodenstrahloszillographen, auf welchem sie erscheinen, festgelegt.The recording on the screen of the cathode ray oscilloscope can either by the right part of Fig. 15 or by the right part of Fig. I6 have indicated form. The ordinates yj the vertex of the on the right Parts of FIGS. I5 and I6 shown zigzag lines correspond to the value E d -a) + e, while the ordinate y8 of the lower straight lines of the same zigzag lines corresponds to the radiation energy e of the flame F. These zigzag lines I also become z. By photographing the screen of the cathode ray oscilloscope on which they appear set.

Man verfügt jetzt über alle Elemente zur Zeichnung der beiden Linien I und II. Die Linie II läuft durch den Nullpunkt des Koordinatensystems und durch einen Punkt mit der Ordinate y2, während die Linie I für die Abszisse O die Ordinate ys und für die gleiche Abszisse, für welche die Linie II die Ordinate y2 besitzt, die Ordinate yj hat. Die so erhaltenen Geraden I und II sind in Fig. I7 dargestellt, welche den in Fig. I5 dargestellten Verhältnissen entspricht. Die Linien I und II schneiden sich in dem Punkt P, dessen Ordinate y dem Durchlässigkeitskoeffizienten z eines Filters entspricht, der vor der Flamme in das von der Quelle 201 erzeugte Bündel eingeschaltet werden müßte, um die Gleichheit der in die Flamme eintretenden und aus dieser austretenden Strahlungsenergien zu erhalten. You now have all the elements for drawing the two lines I and II. Line II runs through the zero point of the coordinate system and through a point with the ordinate y2, while the line I for the abscissa O is the ordinate ys and for the same abscissa for which the line II has the ordinate y2, has the ordinate yj. The straight lines I and II obtained in this way are shown in Fig. I7, which corresponds to the relationships shown in FIG. Lines I and II intersect at point P, whose ordinate y is the permeability coefficient z of a filter corresponds to that generated by the source 201 in front of the flame Bundle would have to be turned on to ensure the equality of those entering the flame and to obtain radiation energies emanating from this.

Anders ausgedrückt, ein derartiger, der Ordinate y entsprechender Filter würde gestatten, die Beziehung E = E (I va) + e zu erhalten.In other words, one that corresponds to the ordinate y Filter would allow E = E (I va) + e to be obtained.

Der den betreffenden Durchlässigkeitskoeffizienten X bestimmende Wert y kann auch durch die Formel ~ dz' Y3 Y2 + Y3Y erhalten werden. The one that determines the permeability coefficient X in question Value y can also be obtained by the formula ~ dz 'Y3 Y2 + Y3Y.

Natürlich wird ein Kathodenstrahloszillograph benutzt, wenn die Aufzeichnungen mit sehr großer Geschwindigkeit vorzunehmen sind. Für mittlere Geschwindigkeiten kann man ein Galvanometer mit kleiner Periode benutzen, und für noch kleinere Geschwindigkeiten kann man sogar einen Tintenschreiber verwenden. Ferner ist noch zu bemerken, daß die Diagramme auf der rechten Seite der Fig. I5 und T6 Flammen konstanter Temperatur entsprechen; bei Flammen mit veränderlicher Temperatur würden sich die Werte y, und y3 in Abhängigkeit von der Temperatur der Flamme verändern. Of course, a cathode ray oscilloscope is used when making the recordings are to be carried out at a very high speed. For medium speeds a galvanometer with a small period can be used, and for even lower speeds you can even use an ink pen. It should also be noted that the diagrams on the right-hand side of Figs. 15 and T6 constant temperature flames correspond; in the case of flames with a variable temperature, the values y, and change y3 as a function of the temperature of the flame.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for measuring gas, in particular fuel oil, temperatures with the help of a measuring radiation, which from a source, whose radiation energy at least is known in the wave range in question for the measurement and is modulated according to a law also known, as well as the gas, in particular the flame to be examined penetrates, whereby the energy emerging from the flame is compared with a comparative energy, which of those entering the flame Energy corresponds to the measurement radiation, with that emerging from the flame if the same Energy and the reference energy results in the flame temperature, characterized in that that in a manner known per se as optical means, in particular filters or Aperture, trained, in the measuring beam path between the radiation source and to investigating flame switched on moving, the radiant energy after a certain law changing modulation means with practically no inertia Means working according to the same law for modulating the reference energy are coupled that each instantaneous modulation of the measuring radiation has a corresponding one Instantaneous modulation corresponds to the comparison energy.

2. The method as claimed in claim I, in which the filament is used as the radiation source an incandescent lamp is used, characterized in that the temperature of the filament is lower than the temperature of the flame to be examined and that the temperature the latter is determined by extrapolation.

3. The method according to claim I, characterized in that the energy the measuring radiation and the reference energy according to the same continuous Law are modulated and that the energy emerging from the flame as well as the Compare energy alternately by means of a switch a cathode ray oscillograph press, with the intersection of the two like this on the screen of the oscilloscope appearing lines indicate the temperature of the flame to be examined.

4. The method according to claim I, characterized in that the modulation the measuring radiation and the modulation of the reference energy simultaneously after one continuous law and that the energy emerging from the flame as well as the comparison energy simultaneously actuate a registration device, which then marks a point every time the two voltages applied to it have the same value.

5. The method according to claim I, characterized in that the comparison energy is obtained by transforming a beam into electrical energy, want this bundle of rays to be generated by the same source as the measuring radiation and that the optical means for modulating the comparison beam either which are modulating the measuring bundle or correspond to those modulating this bundle.

6. The method according to claim I, characterized in that the comparison energy by the electrical modulation of an electrical voltage is obtained, which is generated by a source from which the measuring radiation sending source is different.

7. The method according to claim I-, characterized in that first the line is recorded by a display device, which depends on over time represents the modulation of the energy of the bundle entering the flame, this line of lines is obtained without switching on the flame to be measured, and that afterwards, after switching on the flame in this bundle, the line was drawn which corresponds to the energy behind the flame, whereupon the two thus obtained Lines of lines to determine their point of intersection are compared with each other

8th. Apparatus for carrying out the method according to claim I, in which the of a The measurement radiation emanating from the radiation source after it has passed through the one to be examined A flame strikes a photocell or any other radiation-sensitive element, characterized in that between the radiation source and to be examined Flame-switched modulation means from a movable shutter element (I26) exist, in which a slot (I-25) of variable width is made, and that an optical device is switched into the beam path, which the Rays of that part of the measuring radiation on which the closure element (I26) acts, parallel aligns.

9. Apparatus for performing the method according to claim 1, at the measurement and comparison radiation generated by the same radiation source are alternately brought into action on a photocell, characterized in that that a wave-selective filter or a monochromator is arranged in front of the photocell is.

10. Apparatus for performing the method according to claim I to 6, in which the modulated measuring radiation which has passed through the flame strikes a photocell, characterized in that the electrical Comparative energy supplying circuit switched on a variable potentiometer is, which ended synchronously with the optical, in the measuring beam path Modulation means is controlled, and that a display device is provided, which responds to the variable voltages, one of which is from the photocell is indicated on which the modulated SIelS, radiation after its passage through the flame under investigation hits while the other hits that of the potentiometer modulated voltage is.

11, device for performing the method according to claim I and 6, in which the measuring radiation after its modulation and after its passage through the flame to be suppressed hits a photocell. characterized, that the periodically changing electrical comparison voltage with the help of a Sawtooth timeline device, e.g. B. a grid-controlled discharge, $ slampe, is generated, this Yorrichtung with sawtooth-shaped time line with the optical, the measuring radiation modulating Al means is coupled.

I2. Apparatus for performing the method according to claims I and 7, in which the comparison energy consisting of a radiation is of the same The radiation source is generated like the measuring radiation passing through the flame and in which the measuring radiation and the reference radiation successively focus on the same radiation-sensitive organ, in particular a phytocell, act, characterized in that that for modulating the measuring and comparison radiations having the same beam path in this beam path a movable body provided with openings, in particular a circumferential perforated disk (202) is switched on, in which radiopaque Alternate parts with free openings (202a), and that the photocell uses the two modulation voltages returns the two groups of values to be illustrated by a straight line represent linear modulation.

Documents considered: German Patent No. 666 5I3; U.S. Patent No. 2,406,318; "Archives for technical measurement", V 2163-1.

V2I63-2; "Journal of the VDI", Vol. 92 (1950), p.286.

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