JPH02228529A - 基準温度源装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放射温度計の校正やサーモグラフィ装置の校
正及び精度測定の際に使用して好適な基準温度源装置に
関する。

〔発明の概要〕

本発明は、放射温度計の校正やサーモグラフィ装置の精
度測定の際に使用して好適な基準温度源装置に関し、金
属体の一端と他端とが所定の温度差となる様にすると共
に、この金属体の一端と他端との間に複数個の黒体部を
形成したことにより、サーモグラフィ装置の校正及び精
度測定をより正確に行えるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、被測定物の表面から放射される赤外線エネルギー
を検出して温度を測定する放射温度計においては、メー
カーでの出荷時等に基準温度源としての黒体を用いて校
正を行っている。この黒体は第６図に示す如く、黒体炉
（１）と温度制御部（２）とから構成されており、黒体
炉（１）の発熱体には２本の白金抵抗線（ＪＩＳｏ、５
級）　（３）、（４）が埋め込まれており、一方の白金
抵抗線（３）は温度制御用に、他方の白金抵抗線（４）
は温度検出用に夫々用いられる。

温度制御用の白金抵抗線（３）は、ブリッジの一辺を形
成し、他の辺の抵抗値を変化させ、目標温度を設定する
。このブリッジ回路（５）の不平衡電圧を増幅回路（６
）で増幅した後、同期検波回路（７）で同期検波し、こ
の同期検波信号で位相制御回路（８）を動作させて黒体
炉（１）内のヒータ（９）に流れる電流を増減させて目
標温度に安定させるようにする。

また、温度検出用の白金抵抗体の抵抗値と同じになるよ
うに可変抵抗器（１０）のダイヤルをセットし、比較器
（１１）の出力が零になれば、指示メータ（１２）が零
を示すように調整されており、この可変抵抗器（１０）
のダイヤルの読みから黒体の温度を正確に知ることがで
きる。

黒体の温度が決まれば、この黒体から放出される赤外線
エネルギーの値も決まり、この黒体に対して放射温度計
を向ければ、この黒体を基準温度源として放射温度計の
校正を行うことができる。

ところで、放射温度計が被測定物の温度測定に使われる
のに対して、原理的には同じだが、被測定物の温度分布
を放射温度計で測定し、温度に対応したカラー又はモノ
クロの画像として表示するサーモグラフィ装置がある。

そしてこのサーモグラフィ装置においてはその精度（感
度の良さ）を示す目安として最小検知温度差（Ｎｏｉｓ
ｅ　ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｄ
ｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　：　Ｎ　Ｅ　Ｔ　Ｄ　）がある。

即ち、サーモグラフィ装置では温度分布測定が目的であ
るから、どれだけの温度差までがどの程度識別できるか
が重要で、ＮＥＴＤは放射温度計の温度信号中に含まれ
る雑音電圧を等価的に温度差に換算した数値で示し、こ
のＮＥＴＤが小さいほど、温度分布測定に関する感度の
良さを表わす。

このＮＥＴＤの測定方法例としては、温度の異る二つの
黒体からなる標準炉（標準炉Ａ、標準炉Ｂ）を撮像装置
（１５）により撮像しく第７図参照）、そのときの信号
波形（第８図参照）をブラウン管オシロスコープ（１６
）により観測し、次式（１）によってＮＥＴＤを算出す
る。なお、医用赤外線撮像装置の場合は標準炉Ａの温度
ＴＡは３０士ビＣ９標準炉Ｂの温度Ｔ、は３５±１　’
Ｃとする。

ここに、ＮＥＴＤ：最小検知温度差（°Ｃ）Ｔ　ｐ、、
　Ｔ　ｍ　：標準炉Ａ、標準炉Ｂの温度（°Ｃ）Ｓ；標
準炉Ａ、標準炉Ｂの信号の 電圧差（Ｖ） Ｎ１．：雑音電圧のＰ−Ｐ値（Ｖ） ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のＮＥＴＤの測定方法においては、
２個の黒体を使用しているため大型化するとかコスト高
になるという不都合が有り、また、黒体において温度検
出用の白金抵抗線をその確度が０．１５級のものを採用
したとしても、そのバラツキにより０．１°Ｃ等の微小
温度差の黒体を２個実現させることは困難で、そのため
前述した如き方法で間接評価している。

本発明は斯かる点に鑑み、１個の黒体で正確な精度測定
が行える基準温度源装置を提案することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の基準温度源装置は、例えば第１図に示す如く、
金属体（２１）の一端（２１ａ）と他端（２１ｂ）とが
所定の温度差となるようにすると共に、この金属体（２
１）の一端（２１ａ）と他端（２１ｂ）との間に複数個
の黒体部（２２）を形成するようにしたものである。

〔作用］ 斯かる本発明によれば、金属体（２１）の一端（２１ａ
）と他端（２１ｂ）との間においては所定の温度勾配が
生じ、この金属体（２１）の一端（２１ａ）と他端（２
１ｂ）との間の適宜箇所に形成された複数の黒体部（２
２）は互いに所定の微小温度差を持った基準温度源とな
り、この微小温度差の基準温度源を直接撮像すれば、ど
の程度の温度差まで識別できるか直接評価でき、サーモ
グラフィ装置の校正及び精度測定を１個の黒体で正確に
１行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明基準温度源装置の一実施例を第１図乃至第
４図を参照して説明する。

第１図乃至第４図において従来と同一構成要素には同一
符号を付し、その詳細説明は省略する。

（２１）は金属体としての金属六角柱で、例えば銅。

黄銅等から成り、その一端（２１ａ）と他端（２１ｂ）
とが所定の温度差となる様に、一端（２１ａ）側には冷
却手段としての電子冷却素子（２３）が設けられ、他端
（２１ｂ）側には加熱手段としてのニクロム線等のヒー
タ（２４）が設けられている。そして、金属六角柱（２
１）の一端（２１ａ）と他端（２１ｂ）との間には適宜
間隔を置いて複数個の黒体部（２２）が設けられている
。

この黒体部（２２）は放射率の高い塗料を塗布すること
によって形成されているが、穴を設けて実効放射率を上
げることにより形成してもよい。なお、（２５）は一端
（２１ａ）側の測温抵抗体、（２６）は他端（２１ｂ）
側の測温抵抗体を夫々示している。

このような基準温度源装置としての黒体においては、金
属六角柱（２１）の一端（２１ａ）を電子冷却素子（２
３）で冷却し、他端（２１ｂ）をヒータ（２４）で加熱
すれば、一端（２１ａ）と他端（２１ｂ）との間に温度
差が生じ、金属六角柱（２１）の一端（２１ａ）と他端
（２１ｂ）との間で温度勾配が生じる。従って各黒体部
（２２）における放射エネルギー量は第４図に示すよう
に異なることとなり、各黒体部（２２）は温度差を持っ
た基準温度源となる。しかも、この黒体部（２２）を設
ける位置や、金属六角柱（２１）の形状等を変えること
により、各黒体部（２２）は任意の微小温度差とすると
ができる。

従って、このような微小温度差の黒体部（２２）を基準
温度源としてサーモグラフィ装置により直接撮像すれば
、どの程度の温度差まで識別できるか一台の黒体で直接
評価でき、サーモグラフィ装置の精度測定を小型化され
た装置で極めて容易且つ正確に行うことができる。また
、このような黒体を放射温度計の基準温度源に用いれば
、従来の一点測定に対して複数点測定が容易に行えるこ
ととなり、放射温度計の校正もより正確に行うことがで
きる。

第５図は本発明の他の実施例を示しているが、上述の実
施例との相違する点を述べれば、冷却手段として電子冷
却素子等の高価なものを用いず、ファン（図示せず）等
を用いて一端を放熱手段（２８）により周囲温度程度に
保つようにしたものである。

このようにした黒体においても上述の実施例と同等の効
果を奏する。

なお、上述の実施例においては金属体として金属六角柱
のものを述べたが、金属板でもよい。

また、本発明は上述実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成がとりうろ
ことは勿論である。

夕である。

〔発明の効果］ 以上述べた如く、本発明によれば、サーモグラフィ装置
の精度測定を一台の黒体で極めて正確に行うことができ
る利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明基準温度源装置の一実施例の要部を示す
斜視図、第２図は第１図の一側（低温側）の構成図、第
３図は第１図の他側（高温側）の構成図、第４図は放射
エネルギー量と各黒体部位置との関係を示す線図、第５
図は本発明の他の実施例を示す全体構成図、第６図は従
来の黒体の全体構成図、第７図は従来のサーモグラフィ
装置の精度測定の概略構成図、第８図は第７図の装置に
よって得られた信号を示す線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属体の一端と他端とが所定の温度差となる様にすると
   共に、上記金属体の一端と他端との間に複数個の黒体部
   を形成したことを特徴とする基準温度源装置。