DE871077C

DE871077C - Verfahren zur Messung der Farbtemperatur

Info

Publication number: DE871077C
Application number: DESCH966A
Authority: DE
Inventors: Julius Dr Schuenemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-01-17
Filing date: 1950-01-17
Publication date: 1953-03-19

Description

Die Messung der Farbtemperatur im praktischen Betriebe erfolgte bisher entweder durch visuellen Farbvergleich oder mittels Photozellen. Die erstere Methode erfordert bei jeder Messung eine Einstellung, bei der letzteren ist wegen der Inkonstanz der Photozellen eine häufige Nacheichung erforderlich. Die im Laboratorium angewandte Methode, aus dem Verhältnis der ausgestrahlten Energie in zwei Spektralbereichen bei gleicher Temperatur die Farbtemperatur zu bestimmen, wurde bei betriebsmäßigen Messungen nicht verwandt, da sie sehr empfindliche, Meßinstrumente erforderte und das Resultat nur durch Rechnung gefunden werden konnte.
Erfindungsgemäß ist diese Methode so abgeändert und ausgebaut, daß mittels eines elektrischen Quotientenmessers das Verhältnis zweier Spektralbereiche gemessen und die Farbtemperatur angezeigt wird.
Bisher (Abb. i) wurde die ausgestrahlte Energie proportional der Fläche A1 A2AB und proportional der Fläche A3A4CD CD mittels Thermoelementen oder Bolometern gemessen. Aus dem Verhältnis beider kann die Farbtemperatur berechnet werden. Eine direkte Messung des Verhältnisses ist nicht möglich, da einerseits die Thermospannungen zu gering sind, andererseits das Verhältnis sich bei Temperaturveränderungen so stark ändert, daß mit einem Qudtientenmesser größere Temperaturmeßbereiche nicht umfaßt werden können. Beide Nachteile werden dadurch vermieden, daß das Verhältnis von d A proportional der Fläche A2AC 24 zu proportional der Fläche ;1,BDA, gemessen wird. Das Verhältnis beider ist ebenfalls ein Maß für die Farbtemperatur, es ergeben sich aber eine wesentliche Erhöhung der Thermokräfte und wesentlich geringere Schwankungen ihres Verhältnisses mit der Temperatur.
Je weiter der Bereich Å3 & nach den kürzeren Wellen verlegt wird, um so kleiner wird die Fläche a CD, und als Grenzwert ergibt sich, daß auch ein Maß für die Farbtemperatur ist. Der Abstand zwischen A1 und A2 wird so gewählt, daß sich für den verwandten Quotientenmesser ein möglichst günstiges Verhältnis ergibt. A1 und A2 können im sichtbaren Teil des Spektrums oder im ultraroten Bereich liegen.
Bedingung ist nur, daß bei der höchsten zu messenden Temperatur A2 kleiner ist als die Wellenlänge des Strahlungsmaximums bei dieser Temperatur.
Die Thermoströme sind meistens zu schwach, um einen Quotientenmesser direkt zu betätigen. Zur Verstärkung werden deshalb die Thermoelemente in bekannter Weise an einen selbsttätigen Lindeck-Rothe-Kompensator (Photozellenkompensator)angeschlossen.
Die der Thermokraft proportionalen Kompensationsströme betätigen den Quotientenmesser, der in Farbtemperaturen geeicht wird.
Soll gleichzeitig die schwarze Temperatur gemessen werden, wird in den Kreis des einen Kompensationsstromes ein Strommesser eingeschaltet, der in schwarzen Temperaturen geeicht wird.
Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Die von dem zu messenden Körper kommende Strahlung wird durch die Linse 11 gesammelt; das Filter f1 absorbiert alle Strahlung, deren Wellenlänge größer als A1 ist, das Filter f2 alle Strahlung, deren Wellenlänge größer als A2 ist. Durch das Dachprisma d wird die durch f, gefilterte Strahlung zu dem einen Brennpunkt, in dem sich das Thermoelement t1 befindet, die durch f2 gefilterte Strahlung zu dem zweiten Brennpunkt, in dem sich das Thermoelement t2 befindet, abgelenkt. t1 und t2 sind an die Photozellenkompensatoren kl und k2 angeschlossen; deren Kompensationsströme fließen über den Quotientenmesser Q. In den Kompensationsstromkreis von k2 ist noch ein Strommesser 8 eingeschaltet, der die schwarze Temperatur anzeigt.
Durch das Prisma p wird das Strahlenbündel wieder parallel zur Rohrachse abgelenkt und durch die Okularlinse 12 kann das Instrument auf den zu messenden Körper gerichtet werden.
Diese Ausführung bietet auch Vorteile gegenüber dem normalen Gesamtstrahlungspyrometer bei der Messung schwarzer Strahlung an Öfen u. dgl. Denn durch die Verhältnismessung werden verschiedene Fehler der Strahlungspyrometer, wie die durch Temperaturschwankungen, Verstaubung der Linse, Abstandsänderung zwischen Meßobjekt und Pyrometer, auf ein Bruchteil reduziert.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Messung der Farbtemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß als Maß für die Farbtemperatur das Verhältnis der Gesamt strahlung zwischen den Wellenlängen o und 21 und o und A2 gemessen wird, wobei A1 und A2 zwei benachbarte Wellenlängen sind, die im sichtbaren oder ultraroten Teil des Spektrums liegen können, und kleiner sind als die Wellenlänge des Strahlungsmaximums bei der höchsten zu messenden Temperatur.