JPH0198930A - 等価黒体置換形放射温度計 - Google Patents
等価黒体置換形放射温度計Info
- Publication number
- JPH0198930A JPH0198930A JP25649787A JP25649787A JPH0198930A JP H0198930 A JPH0198930 A JP H0198930A JP 25649787 A JP25649787 A JP 25649787A JP 25649787 A JP25649787 A JP 25649787A JP H0198930 A JPH0198930 A JP H0198930A
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- Japan
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- light source
- temperature
- luminous flux
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- reflected
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/52—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、放射温度計に関するものである。
更に詳述すれば、本発明は、黒体条件を満さない物体の
正しい温度を放射率に無関係に測定し得る新たな放射温
度計に関するものである。
正しい温度を放射率に無関係に測定し得る新たな放射温
度計に関するものである。
〈従来の技術〉
黒体条件を満さない物体の放射エネルギーは、その物体
の放射率によって変化し、かつ、物体の材質、表面の状
態により異なり、更に、温度放射エネルギーの波長にも
依存するため、放射エネルギーのみを測定して正しい温
度を知るのは不可能である。
の放射率によって変化し、かつ、物体の材質、表面の状
態により異なり、更に、温度放射エネルギーの波長にも
依存するため、放射エネルギーのみを測定して正しい温
度を知るのは不可能である。
この問題を解決して正しい温度を骨ようとする試みが、
これまでに種々行なわれて来た。
これまでに種々行なわれて来た。
例えば、物体にカバーをかぶせ、黒体条件にして測る方
法、放射率のデータから該当すると思われる値により補
正する方法、正しい濃度を他の方法で測定して放射率を
求めそれにより補正する方法、２つの波長のエネルギー
比を測ることにより放射率の影響を軽減する方法、補助
光源を設は物体からの反射を利用して先ず放射率を求め
、その値により正しい温度を見出す方法等がある。
法、放射率のデータから該当すると思われる値により補
正する方法、正しい濃度を他の方法で測定して放射率を
求めそれにより補正する方法、２つの波長のエネルギー
比を測ることにより放射率の影響を軽減する方法、補助
光源を設は物体からの反射を利用して先ず放射率を求め
、その値により正しい温度を見出す方法等がある。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明は、物体の黒体条件化等の手段をとることなく、
また、放射率による補正等の間接的方法によらず、補助
光源を等極内に測温物体と同温度の黒体放射源とするこ
とにより、放射率を一切顧慮することなく正しいＩＩＩ
を測定し得るようにしたものである。
また、放射率による補正等の間接的方法によらず、補助
光源を等極内に測温物体と同温度の黒体放射源とするこ
とにより、放射率を一切顧慮することなく正しいＩＩＩ
を測定し得るようにしたものである。
本発明の目的は、放射率に影響されず、補正や近似計算
等の手間を要せず、精度の良好な等価黒体置換形放ｔｉ
Ｊ温度計を提供するにある。
等の手間を要せず、精度の良好な等価黒体置換形放ｔｉ
Ｊ温度計を提供するにある。
く問題を解決するための手段〉
この目的を達成するために、本発明は、補助光源と、該
補助光源から第１ビームスプリッタを介して入射される
第１光束と該補助光源から該第１ビームスプリッタと第
２ビームスプリッタとを透過し測温対象物体で反射され
た後該第２ビームスプリッタで反射されて入射される第
２光束とを交互に切り換えて出力するフォトチョッパと
、該フォトブーヨッパの出力を電気信号に変換する受光
素子と、該受光素子の信号から前記第１光束を前記第２
光束に一致させるように前記補助光源の発生光量を変化
させる増幅器と、該増幅器の出力信号をデジタル変換す
るＡ／Ｄコンバータと、該Δ／Ｄコンバータの出力を演
算するマイクロコンピュータとを具備してなる等価黒体
置換形放射温度計を構成したものである。
補助光源から第１ビームスプリッタを介して入射される
第１光束と該補助光源から該第１ビームスプリッタと第
２ビームスプリッタとを透過し測温対象物体で反射され
た後該第２ビームスプリッタで反射されて入射される第
２光束とを交互に切り換えて出力するフォトチョッパと
、該フォトブーヨッパの出力を電気信号に変換する受光
素子と、該受光素子の信号から前記第１光束を前記第２
光束に一致させるように前記補助光源の発生光量を変化
させる増幅器と、該増幅器の出力信号をデジタル変換す
るＡ／Ｄコンバータと、該Δ／Ｄコンバータの出力を演
算するマイクロコンピュータとを具備してなる等価黒体
置換形放射温度計を構成したものである。
〈作用〉
以上の構成において、補助光源からの第１光束は、測温
対象物体から反射された第２光束に一致するよう増幅器
によって、補助光源の発生光量が調節される。調節され
た電気信号はＡ／Ｄコンバータを介してマイクロコンピ
ュータで演算され、測温対象物体の正しい温度が測定さ
れる。
対象物体から反射された第２光束に一致するよう増幅器
によって、補助光源の発生光量が調節される。調節され
た電気信号はＡ／Ｄコンバータを介してマイクロコンピ
ュータで演算され、測温対象物体の正しい温度が測定さ
れる。
以下、実施例に基づき詳細に説明する。
〈実施例〉
第１図は、本発明の一実施例の構成説明図である。
図において、１は光を投射する補助光源である。
１０１は補助光源１から第１ビームスプリッタ２を介し
て入射される第１光束である。１０２は補助光源１から
第１ビームスプリッタ２と第２ビームスプリッタ３とを
透過し測温対象物体４で反射された後第２ビームスプリ
ッタ３で反射されて入射される第２光束である。
て入射される第１光束である。１０２は補助光源１から
第１ビームスプリッタ２と第２ビームスプリッタ３とを
透過し測温対象物体４で反射された後第２ビームスプリ
ッタ３で反射されて入射される第２光束である。
５は第１光束１０１と第２光束１０２とを交互に切り換
えて出力するフォトチョッパである。
えて出力するフォトチョッパである。
６はフォトチョッパ５の出力を電気信号に変換する受光
素子である。
素子である。
７は受光素子６の信号から第１光束１０１を第２光束１
０２に一致させるように補助光源１の発生光量を変化さ
せる増幅器である。
０２に一致させるように補助光源１の発生光量を変化さ
せる増幅器である。
８は増幅器７の出力信号をデジタル変換する△／Ｄコン
バータである。
バータである。
９はＡ／Ｄコンバータ８の出力を演算するマイクロコン
ピュータである。
ピュータである。
１０はマイクロコンピュータ９の出力信号により測定信
号を表示する測定温度指示器である。
号を表示する測定温度指示器である。
以上の構成において、補助光源１からの第１・光束１０
１は、測温対象物体４から反射された第２光束１０２に
一致するよう増幅器７によって、補助光源１の発生光量
が調節される。調節された電気信号はＡ／Ｄコンバータ
８を介してマイクロコンピュータ９で演算され、測温対
象物体の正しい温度が測定される。
１は、測温対象物体４から反射された第２光束１０２に
一致するよう増幅器７によって、補助光源１の発生光量
が調節される。調節された電気信号はＡ／Ｄコンバータ
８を介してマイクロコンピュータ９で演算され、測温対
象物体の正しい温度が測定される。
而して、補助光源１から出力される光のエネルギーをＡ
１測測温象物体４からの放射エネルギーをＥ１測温対象
物体４と同温度の黒体の放射エネルギーをＥｂ、測温対
象物体４の放射率をεとすると、 第２光束１０２のエネルギーは、 △（１−ε）＋Ｅ＝Ａ （１−ε）＋εＥｂこれが、第
１光束１０１のエネルギーと等しくなるのであるから、 Ａ＝△（１−ε）＋εＥｂ となり、 Ａ −Ｅ ｂ という結果を得る。
１測測温象物体４からの放射エネルギーをＥ１測温対象
物体４と同温度の黒体の放射エネルギーをＥｂ、測温対
象物体４の放射率をεとすると、 第２光束１０２のエネルギーは、 △（１−ε）＋Ｅ＝Ａ （１−ε）＋εＥｂこれが、第
１光束１０１のエネルギーと等しくなるのであるから、 Ａ＝△（１−ε）＋εＥｂ となり、 Ａ −Ｅ ｂ という結果を得る。
すなわち、補助光源１の出力する放射エネルギーが、測
温対象物体４と同温度の黒体の放射エネルギーに等しく
なるように常に制御されるという換言ずれば、測温対象
物体４が、これと同じ温度の黒体に、補助光源１によっ
て置き変えられたことになる。
温対象物体４と同温度の黒体の放射エネルギーに等しく
なるように常に制御されるという換言ずれば、測温対象
物体４が、これと同じ温度の黒体に、補助光源１によっ
て置き変えられたことになる。
したがって、Ａを測れば、直ちに正しい温度を知ること
ができ、放射率に一切無関係であることは、前式により
明らかである。
ができ、放射率に一切無関係であることは、前式により
明らかである。
Ａの測定は、次のようにして行う。
第１光束１０１に対応する受光素子６の出力を増幅器７
で増幅した出力をＡ／Ｄコンバータ８を経て、マイクロ
コンピュータ９に送って演算して正しい温度Ｔを出す、
その結果は、測定温度指示器１０によって指示される。
で増幅した出力をＡ／Ｄコンバータ８を経て、マイクロ
コンピュータ９に送って演算して正しい温度Ｔを出す、
その結果は、測定温度指示器１０によって指示される。
たとえば、広帯域放射を利用する場合は、△−Ｅｂ−σ
Ｔ４ Ｔ；測温対象物体４の正しい温度 σ：ステファンボルツマン定数 であるから、 Ｔ＝ （Ａ／σ）Ｉ７４ の演算を行う。
Ｔ４ Ｔ；測温対象物体４の正しい温度 σ：ステファンボルツマン定数 であるから、 Ｔ＝ （Ａ／σ）Ｉ７４ の演算を行う。
あるいは、狭帯域放射を利用する場合は、第２図に示す
如く、フォトチョッパ５の前方にフィルタ５１を設けて
、使用波長λを選択することにより、ウィーンの式によ
り、 Ａ＝Ｅｂ ＝ （Ｃ＋ ／λ’）ｅＸｌ）（Ｃ２／（λＴ））Ｃ＋
、Ｃ２；定数 であるから、 Ｔ＝０２／（λ＄１） ＄＋ ＝１０９Ｃ＋ ５１０９λ−１０（ＩＡの演算
を行うことになる。
如く、フォトチョッパ５の前方にフィルタ５１を設けて
、使用波長λを選択することにより、ウィーンの式によ
り、 Ａ＝Ｅｂ ＝ （Ｃ＋ ／λ’）ｅＸｌ）（Ｃ２／（λＴ））Ｃ＋
、Ｃ２；定数 であるから、 Ｔ＝０２／（λ＄１） ＄＋ ＝１０９Ｃ＋ ５１０９λ−１０（ＩＡの演算
を行うことになる。
この場合、補助光源１の放射エネルギーが測温対象物体
４の温度と同温度の黒体の放射エネルギーとなるので、
補助光源１が測温対象物体４の温度と同温度の黒体に置
換されたと見做せる。
４の温度と同温度の黒体の放射エネルギーとなるので、
補助光源１が測温対象物体４の温度と同温度の黒体に置
換されたと見做せる。
この結果、測温対象物体４の放射率に無関係に直ちに正
しい温度が測定できる等価黒体置換形放射温度計が得ら
れる。
しい温度が測定できる等価黒体置換形放射温度計が得ら
れる。
第３図は、本発明の別の実施例の要部構成説明図である
。
。
本実施例においては、第１光束１０１．第２光束１０２
の通路を光ファイバー１０３で構成したものである。
の通路を光ファイバー１０３で構成したものである。
光路を曲げる事ができるので、曲りくねった、狭い隙間
を通して測温対象物体４を測定することができる。
を通して測温対象物体４を測定することができる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明は、補助光源と、該補助光
源から第１ビームスプリッタを介して入射される第１光
束と該補助光源から該第１ビームスプリッタと第２ビー
ムスプリッタとを透過し測温対象物体で反射された後該
第２ビームスプリッタで反射されて入射される第２光束
とを交互に切り換えて出力するフォトチョッパと、該フ
ォトチョッパの出力を電気信号に変換する受光素子と、
該受光素子の信号から前記第１光束を前記第２光束に一
致させるように前記補助光源の発生光量を変化させる増
幅器と、該増幅器の出力信号をデジタル変換するＡ／Ｄ
コンバータと、該Ａ／Ｄコンバータの出力を演算するマ
イク［Ｉコンピュータとを具備してなる等価黒体置換形
放射温度計を構成したので、補助光源の放射エネルギー
が測温対象物体の温度と同温度の黒体の放射エネルギー
となるので、補助光源が測温対象物体の温度と同温度の
黒体に置換されたと見做せる。
源から第１ビームスプリッタを介して入射される第１光
束と該補助光源から該第１ビームスプリッタと第２ビー
ムスプリッタとを透過し測温対象物体で反射された後該
第２ビームスプリッタで反射されて入射される第２光束
とを交互に切り換えて出力するフォトチョッパと、該フ
ォトチョッパの出力を電気信号に変換する受光素子と、
該受光素子の信号から前記第１光束を前記第２光束に一
致させるように前記補助光源の発生光量を変化させる増
幅器と、該増幅器の出力信号をデジタル変換するＡ／Ｄ
コンバータと、該Ａ／Ｄコンバータの出力を演算するマ
イク［Ｉコンピュータとを具備してなる等価黒体置換形
放射温度計を構成したので、補助光源の放射エネルギー
が測温対象物体の温度と同温度の黒体の放射エネルギー
となるので、補助光源が測温対象物体の温度と同温度の
黒体に置換されたと見做せる。
この結果、測温対象物体の放射率に無関係に直ちに正し
い温度が測定できる等価黒体置換形放射温度計が得られ
る。
い温度が測定できる等価黒体置換形放射温度計が得られ
る。
従って、本発明によれば、放射率に影響されず、補正や
近似計算等の手間を要せず、精度の良好な等価黒体置換
形放射温度計を実現することが出来る。
近似計算等の手間を要せず、精度の良好な等価黒体置換
形放射温度計を実現することが出来る。
第１図は本発明の一実施例の構成説明図、第２図は本発
明の他の実施例の構成説明図、第３図は本発明の別の実
施例の要部構成説明図である。 １・・・補助光源、１０１・・・第１光束、１０２・・
・第２光束、１０３・・・光ファイバー、２・・・第１
ビームスプリッタ、３・・・第２ビームスプリッタ、４
・・・測温対象物体、５・・・フォトチョッパ、５１・
・・フィルタ、６・・・受光素子、７・・・増幅器、８
・・・Ａ／Ｄコンバータ、９・・・マイクロコンピュー
タ、１０・・・測定温度指示器。
明の他の実施例の構成説明図、第３図は本発明の別の実
施例の要部構成説明図である。 １・・・補助光源、１０１・・・第１光束、１０２・・
・第２光束、１０３・・・光ファイバー、２・・・第１
ビームスプリッタ、３・・・第２ビームスプリッタ、４
・・・測温対象物体、５・・・フォトチョッパ、５１・
・・フィルタ、６・・・受光素子、７・・・増幅器、８
・・・Ａ／Ｄコンバータ、９・・・マイクロコンピュー
タ、１０・・・測定温度指示器。
Claims (1)
- 補助光源と、該補助光源から第１ビームスプリッタを介
して入射される第１光束と該補助光源から該第１ビーム
スプリッタと第２ビームスプリッタとを透過し測温対象
物体で反射された後該第２ビームスプリッタで反射され
て入射される第２光束とを交互に切り換えて出力するフ
ォトチョッパと、該フォトチョッパの出力を電気信号に
変換する受光素子と、該受光素子の信号から前記第１光
束を前記第２光束に一致させるように前記補助光源の発
生光量を変化させる増幅器と、該増幅器の出力信号をデ
ジタル変換するＡ／Ｄコンバータと、該Ａ／Ｄコンバー
タの出力を演算するマイクロコンピュータとを具備して
なる等価黒体置換形放射温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25649787A JPH0198930A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 等価黒体置換形放射温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25649787A JPH0198930A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 等価黒体置換形放射温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198930A true JPH0198930A (ja) | 1989-04-17 |
Family
ID=17293459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25649787A Pending JPH0198930A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 等価黒体置換形放射温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0198930A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2594125A1 (en) | 2011-11-11 | 2013-05-22 | Makita Corporation | Harness |
| JP2013525767A (ja) * | 2010-08-11 | 2013-06-20 | 天津易通▲電▼▲気▼技▲術▼▲開▼▲発▼集▲団▼有限公司 | 放射温度計の測温定精度を向上させる量子論的補正方法及びシステム |
-
1987
- 1987-10-12 JP JP25649787A patent/JPH0198930A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013525767A (ja) * | 2010-08-11 | 2013-06-20 | 天津易通▲電▼▲気▼技▲術▼▲開▼▲発▼集▲団▼有限公司 | 放射温度計の測温定精度を向上させる量子論的補正方法及びシステム |
| US9091602B2 (en) | 2010-08-11 | 2015-07-28 | Tianjin Yitong Electric Technology Development Co., Ltd. | Quantum theory correction method and system for improving accuracy of temperature measurement of radiation thermometer |
| EP2594125A1 (en) | 2011-11-11 | 2013-05-22 | Makita Corporation | Harness |
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