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1. WO2018001738 - VERFAHREN ZUR KONTAKTFREIEN ERMITTLUNG EINER TEMPERATUR SOWIE INFRAROT-MESSSYSTEM

Veröffentlichungsnummer WO/2018/001738
Veröffentlichungsdatum 04.01.2018
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2017/064527
Internationales Anmeldedatum 14.06.2017
IPC
G01J 5/02 2006.1
GSektion G Physik
01Messen; Prüfen
JMessen der Intensität, der Geschwindigkeit, der spektralen Zusammensetzung, der Polarisation, der Phase oder der Pulscharakteristik von infrarotem, sichtbarem oder ultraviolettem Licht; Farbmessung; Strahlungspyrometrie
5Strahlungspyrometrie
02Einzelheiten
G01J 5/06 2006.1
GSektion G Physik
01Messen; Prüfen
JMessen der Intensität, der Geschwindigkeit, der spektralen Zusammensetzung, der Polarisation, der Phase oder der Pulscharakteristik von infrarotem, sichtbarem oder ultraviolettem Licht; Farbmessung; Strahlungspyrometrie
5Strahlungspyrometrie
02Einzelheiten
06Anordnungen zum Beseitigen der Wirkungen einer Störstrahlung
G01J 5/10 2006.1
GSektion G Physik
01Messen; Prüfen
JMessen der Intensität, der Geschwindigkeit, der spektralen Zusammensetzung, der Polarisation, der Phase oder der Pulscharakteristik von infrarotem, sichtbarem oder ultraviolettem Licht; Farbmessung; Strahlungspyrometrie
5Strahlungspyrometrie
10mittels elektrischer Strahlungsdetektoren
G01J 5/08 2006.1
GSektion G Physik
01Messen; Prüfen
JMessen der Intensität, der Geschwindigkeit, der spektralen Zusammensetzung, der Polarisation, der Phase oder der Pulscharakteristik von infrarotem, sichtbarem oder ultraviolettem Licht; Farbmessung; Strahlungspyrometrie
5Strahlungspyrometrie
02Einzelheiten
08Optische Merkmale
CPC
G01J 2005/066
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
5Radiation pyrometry
02Details
06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation
066Differential arrangement, i.e. sensitive/not sensitive
G01J 2005/106
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
5Radiation pyrometry
10using electric radiation detectors
106Arrays
G01J 5/023
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
5Radiation pyrometry
02Details
0225Shape of the cavity itself or of elements contained in or suspended over the cavity
023Particular leg structure or construction or shape; Nanotubes
G01J 5/024
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
5Radiation pyrometry
02Details
0225Shape of the cavity itself or of elements contained in or suspended over the cavity
024Special manufacturing steps or sacrificial layers or layer structures
G01J 5/0245
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
5Radiation pyrometry
02Details
0225Shape of the cavity itself or of elements contained in or suspended over the cavity
0245for performing thermal shunt
G01J 5/0265
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
5Radiation pyrometry
02Details
0265Handheld, portable
Anmelder
  • ROBERT BOSCH GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • FRANK, Michael
  • SENZ, Volkmar
  • BADEJA, Michael
  • RUMBERG, Axel
  • KRUEGER, Michael
  • DITTMER, Helge
Prioritätsdaten
10 2016 211 829.330.06.2016DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUR KONTAKTFREIEN ERMITTLUNG EINER TEMPERATUR SOWIE INFRAROT-MESSSYSTEM
(EN) METHOD FOR DETERMINING A TEMPERATURE WITHOUT CONTACT, AND INFRARED MEASURING SYSTEM
(FR) PROCÉDÉ DE MESURE SANS CONTACT D’UNE TEMPÉRATURE AINSI QUE SYSTÈME DE MESURE PAR INFRAROUGE
Zusammenfassung
(DE) Das vorgeschlagene Verfahren zur kontaktfreien Ermittlung einer Temperatur einer Oberfläche (22), insbesondere zur kontaktfreien Ermittlung einer Temperaturverteilung einer Oberfläche (22), geht aus von einem Infrarot-Messsystem (10, 10a), das zumindest aufweist: ein Infrarot-Detektorarray (36) mit einem Detektorarray-Substrat (72). Erfindungsgemäß - sind zumindest eine Referenzpixel (65) und Blindpixel (64) vorgesehen, die für Infrarotstrahlung im Wesentlichen unempfindlich sind, wobei die erste thermische Wärmeleitfähigkeit λRP (123) des Referenzpixels und die dritte thermische Wärmeleitfähigkeit λ (122) des Blindpixels jeweils grösser sind als die zweite thermische Wärmeleitfähigkeit λΜΡ (120) des Messpixels, und - werden Temperaturmesswerte TMP (67) bestimmt, die von einem Referenzsignal URP des zumindest einen Referenzpixels (65) unabhängig sind, in dem jeweils ein Temperaturmesswert TMP,rel 1 (66) eines ersten Messpixels (62) und ein Temperaturmesswert ΤΒΡ,rel 1 (68) eines ersten Blindpixels (64) voneinander subtrahiert werden (TMP = TMP-rel 1 - TBP,rel 1), wobei der Temperaturmesswert TMP-rel 1 (66) und der Temperaturmesswert ΤΒΡ,rel 1 (68) unter Verwendung eines Referenzsignals URP desselben Referenzpixels (65) ermittelt werden, - werden Temperaturmesswerte TBP (69) bestimmt, die von dem Referenzsignal URP des zumindest einen Referenzpixels (65) unabhängig sind, indem jeweils ein Temperaturmesswert ΤΒΡ,rel 1 (68) eines ersten Blindpixels (64) und ein Temperaturmesswert ΤΒΡ,rel 2 (68) eines zweiten Blindpixels (64) voneinander subtrahiert werden (TBP = TBP,rel 1 - ΤΒΡ,rel 2), wobei der Temperaturmesswert T BP,rel 1 (68) und der Temperaturmesswert ΤΒΡ,rel 2 (68) unter Verwendung eines Referenzsignals URP desselben Referenzpixels (65) ermittelt werden; werden Temperaturmesswerte TMP (67) um jeweils Pixelzugehörige Temperatur-Driftkomponenten Tdrift (46) korrigiert, wobei die Temperatur-Driftkomponenten Tdrift (46) unter Verwendung von Temperaturmesswerten TBP (69) und/oder TMP (67) bestimmt werden. Ferner wird ein mit dem Verfahren betriebenes Infrarot-Messsystem (10, 10a) vorgeschlagen.
(EN) The invention relates to a method for determining a temperature of a surface (22) without contact, in particular for determining a temperature distribution of a surface (22) without contact, which method proceeds from an infrared measuring system (10, 10a), which at least has an infrared detector array (36) having a detector array substrate (72). According to the invention, at least one reference pixel (65) and blind pixel (64) are provided, which are substantially insensitive to infrared radiation, wherein the first thermal conductivity λ RP (123) of the reference pixel and the third thermal conductivity λ (122) of the blind pixel are both greater than the second thermal conductivity λ ΜΡ (120) of the measuring pixel, and temperature measurement values T MP (67), which are independent of a reference signal U RP of the at least one reference pixel (65), are determined in that in each case a temperature measurement value T MP,rel 1 (66) of a first measuring pixel (62) and a temperature measurement value Τ ΒΡ,rel 1 (68) of a first blind pixel (64) are subtracted from each other (T MP = T MP-rel 1 - T BP , rel 1), wherein the temperature measurement value T MP-rel 1 (66) and the temperature measurement value Τ ΒΡ,rel 1 (68) are determined by using a reference signal U RP of the same reference pixel (65), temperature measurement values T BP (69), which are independent of the reference signal U RP of the at least one reference pixel (65), are determined in that in each case a temperature measurement value Τ ΒΡ,rel 1 (68) of a first blind pixel (64) and a temperature measurement value Τ ΒΡ,rel 2 (68) of a second blind pixel (64) are subtracted from each other (T BP = T BP,rel 1 - Τ ΒΡ,rel 2), wherein the temperature measurement value T BP,rel 1 (68) and the temperature measurement value Τ ΒΡ,rel 2 (68) are determined by using a reference signal U RP of the same reference pixel (65); temperature measurement values T MP (67) are corrected by pixel-associated temperature drift components T drift (46), wherein the temperature drift components T drift (46) are determined by using temperature measurement values T BP (69) and/or T MP (67). The invention further relates to an infrared measuring system (10, 10a) operated by means of the method.
(FR) Le procédé de mesure sans contact de la température d'une surface (22) selon la présente invention, en particulier pour la mesure sans contact du champ de température d'une surface (22), repose sur un système de mesure par infrarouge (10. 10A) comprenant au moins une matrice de détecteurs d'infrarouge (36) comportant un substrat (72). Selon l’invention, - au moins un pixel de référence (RP) (65) et des pixels aveugles (BP) (64), qui sont sensiblement insensibles au rayonnement infrarouge, sont présents, la première conductivité thermique λ RP (123) du pixel de référence et la troisième conductivité thermique λ (122) du pixel aveugle étant respectivement plus élevées que la deuxième conductivité thermique λ ΜΡ (120) du pixel de mesure (MP), et - des valeurs de température mesurées T MP (67) indépendantes d’un signal de référence U RP dudit au moins un pixel de référence (65) sont déterminées par soustraction de la valeur de température mesurée T MP,rel 1 (66) d’un premier pixel (62) et de la valeur de température mesurée Τ ΒΡ,rel 1 (68) d’un premier pixel aveugle (64) l’une de l’autre (T MP = T MP-rel 1 - T BP , rel 1), la valeur de température mesurée T MP,rel 1 (66) et la valeur de température mesurée Τ ΒΡ,rel 1 (68) étant déterminées sur la base d’un signal de référence U RP du pixel de référence (65) correspondant, - des valeurs de températures mesurées T BP (69) indépendantes du signal de référence U RP dudit au moins un pixel de référence (65) sont déterminées par soustraction de la valeur de température mesurée Τ ΒΡ,rel 1 (68) d’un premier pixel aveugle (64) et de la valeur température mesurée Τ ΒΡ,rel 2 (68) d’un second pixel aveugle (64) l’une de l’autre (T BP = T BP,rel 1 - Τ ΒΡ,rel 2), la valeur de température mesurée T BP,rel 1 (68) et la valeur de température mesurée Τ ΒΡ,rel 2 (68) étant déterminée à partir d’un signal de référence U RP du pixel de référence (65) correspondant, - les valeurs de température mesurées T MP (67) sont corrigée au moyen d’une composante de dérive de température T drift (46) respective associée au pixel, la composante de dérive de température T drift (46) étant déterminée à partir de valeurs de température mesurées T BP (69) et/ou T MP (67). L’invention concerne également un système de mesure par infrarouge (10, 10a) fonctionnant selon ce procédé.
Aktuellste beim Internationalen Büro vorliegende bibliographische Daten