Brevet FR2028978A1 — publié le 19701016

J 2028978 L*invention concerne un système de mesure de configuration servant à afficher une configuration de température au sommet d'un haut fourneau par exemple, et des distributions Tridimensionnelles d'autres grandeurs physiques, par exemple des configura-5 tions de couleur, en utilisant un récepteur commercial de télévision par exemple. On a essayé d'utiliser une caméra industrielle de télévisiez pour mesurer et afficher la configuration de température dans le champ de la caméra. Plus particulièrement, un corps chauffé rayon-10 ne une quantité de chaleur qui est déterminée par la température de la surface et le coefficient de rayonnement du corps. Ainsi, il est possible de capter la chaleur rayormée au moyen d'une caméra de télévision et de" former une image des rayons caloriques qui correspond à la configuration de température. A cet effet, 15 on projette des rayons caloriques (par exemple des rayons infrarouges) sur une surface photosensible d'un vidicon à travers un système optique de lentilles d'une caméra industrielle de télévision pour former sur la surface photosensible une image de charge qui correspond au champ de la caméra. En reproduisant sur un ré-20 cepteur des signaux d'image engendrés par la caméra de télévision, il est possible de voir des images qui ont une luminosité variable correspondant à la configuration de température dans le champ de la caméra. - Mais avec cette disposition, il est difficile de détermi-25 ner avec précision la température en diverses portions de la configuration en observant simplement la variation de luminosité de l'image du récepteur. Pour cette raison, il a été- proposé de diviser la concentration de l'image reproduite de la configuration de température qui correspond à la température à mesurer, 30 c'est-à-dire de diviser la tension de signal d'image en fonction de la valeur de la tension pour afficher sur un récepteur en couleurs la configuration de température traduite par des configurations de couleurs ce qui permet de l'observer. Ce procédé correspond à la division d'un intervalle de 35 température en plusieurs régions de température et des faisceaux colorés adjacents d'un faisceau électronique bicolore sont attribués de façon variable à chaque région de température 70 02299 2028978 L* lavent ion vise à perfectionner des moyens permettant de mesurer et dfaiTficiie-r la configuration de température ou une configuration similaire traduite en couleurs, au moyen d'un récepteur de télévision en couleurse L'un des "buts de l'invention 5 est de fournir un système perfectionné de mesure de configuration qui permettre d'afficher sous forme de couleur des régions respectives de température en tirant efficacement parti d'un circuit récepteur commercial de télévision en couleurs® Kon seulement l'invention simplifie la construction du circuit récepteur mais "10 elle égalise aussi la luminosité de l'image de la configuration, assurant ainsi une observation plus précise de la configuration, de distribution de température» Un autre but de l'invention est de tirer le maximum de parti du mécanisme d'affichage de couleurs de récepteurs commerciaux "15 cl© télévision en couleurs pour réaliser une correspondance directe entre des températures et des couleurs et pour agrandir partiellement la mesure de température en utilisant des portions de la couleur qui sont perceptibles pour l'oeil. Dans les émissions ordinaires de télévision en couleurs, 20 on émet des signaux de couleur en, faisant varier la grandeur et la phase d'une onde de 3,57954-5 MHz. Dans les récepteurs de télévision en couleurs, on reproduit des spectres de couleur en utilisant cette onde d'environ 3,58 MHz comme phase de référence pour faire fonctionner des tubes à rayons cathodiques en couleurs 25 afin de reproduire des images en couleurs» Selon l'invention, on utilise la tension de sortie de signal d'image d'une caméra de télévision servant à mesurer la température pour faire varier la phase d'un signal synchronisé avec la phase de référence de l'onde de 3»58 MHz utilisée dans les 30 récepteurs de télévision eh couleurs, de manière à limiter à moins de 360° la variation dé la phase de la tension de sortie de signal d'image qui correspond à l'intervalle de température désiré» En conséquence,' en ramenant le signal alternatif d'envi— ton 3,58 au récepteur de télévision én couleurs, il est possible 35 d'afficher sous forme d'images colorées des variations de couleur correspondant à des températures respectives dans le champ de la caméra» Il est possible d'obtenir des images de configuration de 70 02299 3 2028978 luminosité uniforme en maintenant à un niveau constant l'amplitude du signal alternatif. La figure unique du dessin annexé montre un scliéma par blocs du système de mesure de configuration de température qui 5 réalise le principe de l'invention. Comme le montre le dessin, une caméra industrielle ordinaire de télévision 11 sert à engendrer des signaux dîimage correspondant à la luminosité de la configuration de température de son champ. Les signaux venant de là caméra 11 sont ampli-10 fiés par un préamplificateur 12 et sont alors fournis à un modulateur de phase 13• La sortie du modulateur de phase 13 est fournie à un démodulateur de couleur 13 qui reçoit aussi un signal de l'oscillateur de 3,58 MHz, 16, utilisé dans les circuits ordinaires de récepteur en couleurs. La sortie du démodu-15 lateur de couleur 15 est fournie aux grilles de canons à électrons respectifs destinés au rouge, E, au vert, G et au bleu, B, d'un tube récepteur en couleurs 19, par l'intermédiaire d'un réseau de matrice de couleurs 1?. D'autre part, le signal venant de l'oscillateur 16 qui fonctionne à une fréquence de 3»58 MHz 20 est fourni au modulateur de phase 13 par l'intermédiaire d'un déphaseur 18. Les éléments indiqués à la droite du pointillé sont identiques à ceux qu'on utilise dans un récepteur ordinaire de télévision en couleurs. Avec cette disposition, la phase du signal alternatif de 25 3,58 MHz engendré par l'oscillateur 16 varie ou est modulée sous l'action du signal d'image ou du signal de mesure de température qui est engendré par la caméra 11 et amplifié par le préamplificateur 12. L'angle de phase du signal alternatif de 3,58 MHz appliqué au modificateur de phase est réglé ou décalé jusqu'à 30 une valeur prédéterminée par un déphaseur 18 de manière à déterminer la couleur désirée. En conséquence, le modulateur de phase 13 fournit un signal d'image de couleur sous la forme d'une configuration de couleurs dont la couleur varie en fonction des variations de la température. Après avoir été amplifié par l'am-35 plificateur 14, le signal de sortie venant dù modulateur de phase 13 est démodule dans le démodulateur de couleur 15 par le signal de 3,58 MHz venant de l'oscillateur 16. Le signal démodulé 70 02299 4 2028978 est appliqué au tube récepteur en couleurs: 19 par ^intermédiaire du réseau de matrice 17 demanière à reproduire la configuration de température sous la forme d'une configuration de couleurs. Ainsi, l'image en couleurs reproduite par le tube récep-5 teur en couleurs 19 est affichée sous la forme d'une configuration dont la couleur varie continuellement selon la variation de la température mesurée. Au lieu d'effectuer une modulation de phase de la fréquence de la sortie de l'oscillateur 16 au moyen du modulateur de 10 phase 15, on peut diviser la fréquence de la sortie de l'oscillateur 16, et une fréquence divisée est alors soumise à la modulation de phase puis à la multiplication pour rétablir la fréquence d'oscillation de l'oscillateur 16» En outre, au lieu d'appliquer directement au modulateur de phase 15 le signal 15 d'image venant.du préamplifieateur 12, il est possible d'appliquer au modulateur de phase 13 un signal de sortie échelonné correspondant à un intervalle prédéterminé de température de manière à faire varier la couleur de façon discontinue chaque fois que la température mesurée varie d'un échelon, pour affi-20 cher ainsi la configuration de couleurs dite discontinue» Comme on l'a expliqué ci-dessus, l'invention fournit un système nouveau de mesure de configuration qui permet de mesurer et d'afficher la distribution de configuration de température au sommet d'un haut fourneau, par exemple sous la forme de la 25 variation de couleurs. En outré, on peut facilement construire un tel système en utilisant le mécanisme d'affichage de couleurs de récepteurs usuels de télévision en couleurs. La configuration de couleurs affichée peut montrer continuellement des variations de la température ; quand on le désire, on peut faire varier la 30 couleur de façon discontinue. Il est facile aussi d'afficher simultanément des températures d'une région prédéterminée au moyen de couleurs différentes et d'assurer ainsi une appréciation efficace et sûre de la configuration de température. Lorsqu'on utilise seulement une partie d'une région de couleur, il 55 est possible de choisir une partie à laquelle l'oeil est le plus sensible pour afficher la configuration de couleurs. Ainsi, on peut améliorer grandement la résolution de la mesure de 70 02299 5 2028978 température» - On a représenté et décrit l'invention à propos de la mesure et de l'affichage d'une configuration de température mais il est entendu que l'invention n'est pas limitée à cette appli-5 cation particulière mais peut servir à afficher la distribution tridimensionnelle de toutes grandeurs physiques au moyen d'une caméra de télévision. 70 02299 to 2028978 HCTEBDICMXOBg 1) Système de mesure de configuration caractérisé par le fait qu'il comprend une caméra de télévision captant un champ à mesurer, un modulateur de phase servant à moduler un signal 5 venant d'un oscillateur qui joue le rôle de source de signal de couleurs par le signal d'image donné par la caméra, et des moyeiB propres à démoduler le signal d'image en couleurs venant du modulateur de phase pour reproduire le signal d'image en couleurs sur un tube récepteur en couleurs de manière à afficher sous 10 forme d'image en couleurs la distribution bidîmensionnelle d'une grandeur physique captée par la caméra de télévision» 2) Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la grandeur physique est la température au sommet d'un haut fourneau» 15 5) Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'oscillateur fonctionne à la fréquence du système ordinaire de télévision en couleurs, qu'une portion de la sortie de l'oscillateur est fournie au modulateur de phase et qu'une autre portion de cette sortie est appliquée au démodulateur de 20 couleurs. 4) Système selon la.revendication 1, caractérisé par le fait que la sortie du démodulateur de couleurs est appliquée à des canons à électrons de différentes couleurs du tube récepteur en couleur, par l'intermédiaire d-'un réseau à matrice de cou-25 leurs.