Method for the contactless radiation measurement of the temperature of an object independent of its emissivity, and device for carrying out this method

Abstract

Abstract Translated from German Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslosen, emissionsgradunabhängigen Strahlungsmessung der Temperatur T eines natürlichen oder künstlichen Objektes sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Emissionsgrades eines Objektes im Infraroten und/oder Sichtbaren geschaffen, wobei zur Bestimmung des Emissionsgrades in einem (abgeschlossenen, innen schwarzen) Meßgehäuse mit der Temperatur T G e h das Objekt auf eine höhere Temperatur geheizt wird. Zur Temperaturmessung und/oder Emissionsgradmessung wird jeweils eine Strahlungsmessung in zwei oder mehr begrenzten Spektralbereichen durchgeführt, in welchen der Transmissionsgrad der Atmosphäre bzw. der Atmosphäre im Gehäuse zumindest annähernd gleich eins (1) ist. Zur Bestimmung der Temperatur T und/oder des Emissionsgrades ∈ des Objektes gegebenenfalls auch der Temperatur des Gehäuses wird zu den in jeweils einem einzigen Meßgang in den verschiedenen Spektralbereichen gemessenen Intensitäten eine Strahldichtekurve berechnet, die durch die gemessenen Intensitäten verläuft. Dazu wird durch Iterationsrechnung mit Hilfe des Planck'schen Strahlungsgesetzes diese Strahlungsdichtekurve dergestalt berechnet, daß sie die Summe der Strahldichte des Objektes (mit der Temperatur Tobj und dem Emissionsgerad ∈) und der Strahldichte der Umgebung (mit der Temperatur Tumg) bzw. der Strahldichte des Gehäuses (mit der Temperatur TGeh). reflektiert am Objekt (mit dem Reflexionsgrad des Objektes), ist. A method and a device for non-contact, emissivity-independent radiation measurement of the temperature T of a natural or artificial object as well as a method and a device for determining the emissivity of an object in the infrared and / or the visible are created, whereby for determining the emissivity in a (closed, inside black) measuring case with the temperature T G e h the object is heated to a higher temperature. For temperature measurement and / or emissivity measurement, a radiation measurement is carried out in two or more limited spectral ranges, in which the transmittance of the atmosphere or the atmosphere in the housing is at least approximately equal to one (1). In order to determine the temperature T and / or the emissivity ∈ of the object, and possibly also the temperature of the housing, a radiance curve is calculated for the intensities measured in the various spectral ranges in a single measurement cycle, which curve runs through the measured intensities. For this purpose, this radiation density curve is calculated by iteration calculation with the help of Planck's law of radiation in such a way that it gives the sum of the radiance of the object (with the temperature Tobj and the emission line ∈) and the radiance of the surroundings (with the temperature Tumg) or the radiance of the Housing (with the temperature TGeh). reflected on the object (with the reflectance of the object).

Inventors

• 👤 Volker Tank

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