JPH0365846B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0365846B2 JPH0365846B2 JP58233969A JP23396983A JPH0365846B2 JP H0365846 B2 JPH0365846 B2 JP H0365846B2 JP 58233969 A JP58233969 A JP 58233969A JP 23396983 A JP23396983 A JP 23396983A JP H0365846 B2 JPH0365846 B2 JP H0365846B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- counter
- temperature measurement
- counters
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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
- G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
近年、金属の鋳造、圧延、焼鈍などの加工工程
において、加工時の温度管理が製品の品質に大き
く影響することが知られており、そのために、温
度測定を行ない、その測定値に基づいて自動温度
制御が行なわれるようになつた。
において、加工時の温度管理が製品の品質に大き
く影響することが知られており、そのために、温
度測定を行ない、その測定値に基づいて自動温度
制御が行なわれるようになつた。
そして、このような温度測定手段として、非接
触的に測定できる色温度計や輝度温度計のような
光学的温度計が採用されているが、金属の加工に
最適な温度は、ある特定の温度に限られ、許容さ
れる誤差範囲は極めて狭いものであるから、この
ような温度制御に用いられる光学的温度計として
具備しなければならない条件は、測定可能温度範
囲が比較的狭く、その測定可能温度範囲内におい
ては、精度が良くなければならず、しかも経時変
化がないことである。
触的に測定できる色温度計や輝度温度計のような
光学的温度計が採用されているが、金属の加工に
最適な温度は、ある特定の温度に限られ、許容さ
れる誤差範囲は極めて狭いものであるから、この
ような温度制御に用いられる光学的温度計として
具備しなければならない条件は、測定可能温度範
囲が比較的狭く、その測定可能温度範囲内におい
ては、精度が良くなければならず、しかも経時変
化がないことである。
そこで、この発明は、このような条件を満たし
うる色温度計を得るために考えられたものであつ
て、次に、実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
うる色温度計を得るために考えられたものであつ
て、次に、実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第１図に示すように、金属塊、金属板のような
被測温物体１より輻射された光線３を、受光レン
ズ５、回動反射鏡よりなる光路切換器６、通過波
長が異なる２種類のフイルタ１１，１２を有する
回転フイルタ１０を経て光電変換素子７へ入射さ
せる測定用光学系と、定電流で点灯される電球よ
りなる標準光源２から輻射された光線４を、光路
切換器６、回転フイルタ１０を経て光電変換素子
７へ入射させる校正用光学系を備えている。
被測温物体１より輻射された光線３を、受光レン
ズ５、回動反射鏡よりなる光路切換器６、通過波
長が異なる２種類のフイルタ１１，１２を有する
回転フイルタ１０を経て光電変換素子７へ入射さ
せる測定用光学系と、定電流で点灯される電球よ
りなる標準光源２から輻射された光線４を、光路
切換器６、回転フイルタ１０を経て光電変換素子
７へ入射させる校正用光学系を備えている。
この回転フイルタ１０は、モータ８によつて回
転させられるものであり、モータ８には、回転フ
イルタ１０のほかに２相交流発電機９が連結され
ている。
転させられるものであり、モータ８には、回転フ
イルタ１０のほかに２相交流発電機９が連結され
ている。
さらに、光電変換素子(7)の電気的出力を増幅す
る増幅器１３と、この増幅器１３の出力を、２種
類のフイルタ１１，１２を通過した光線の波長成
分の強度に対応する２つの出力Ａ，Ｂに分離する
分離器１４と、分離された２つの出力Ａ，Ｂをそ
れぞれ平滑して直流成分にする平滑回路１５，１
６と、各平滑回路１５，１６の出力が基準電圧端
子refに接続され、さらに、デジタル入力端子を
有する第１および第２のＤ／Ａ変換回路１７，１
８と、この２つのＤ／Ａ変換回路１７，１８の各
デジタル入力端子に接続された第１および第２の
アツプ・ダウン・カウンタ１９，２０を備えてい
る。
る増幅器１３と、この増幅器１３の出力を、２種
類のフイルタ１１，１２を通過した光線の波長成
分の強度に対応する２つの出力Ａ，Ｂに分離する
分離器１４と、分離された２つの出力Ａ，Ｂをそ
れぞれ平滑して直流成分にする平滑回路１５，１
６と、各平滑回路１５，１６の出力が基準電圧端
子refに接続され、さらに、デジタル入力端子を
有する第１および第２のＤ／Ａ変換回路１７，１
８と、この２つのＤ／Ａ変換回路１７，１８の各
デジタル入力端子に接続された第１および第２の
アツプ・ダウン・カウンタ１９，２０を備えてい
る。
さらに、第１および第２のＤ／Ａ変換回路１
７，１８の各アナログ出力を減算し、それを増幅
する減算増幅器２１と、この減算増幅器２１の出
力と接地電位とを比較し、正または負の出力を発
生する比較回路２２と、減算増幅器２１の出力の
絶対値を増幅する絶対値増幅器２３と、この絶対
値増幅器２３の出力によつて駆動されるパルス発
生器２４とを備えており、比較器２２の出力は、
各カウンタ１９，２０のアツプまたはダウンの計
数方向入力端子に接続されており、パルス発生器
２４の出力は、各カウンタ１９，２０の計数入力
端子Ｑに接続されている。
７，１８の各アナログ出力を減算し、それを増幅
する減算増幅器２１と、この減算増幅器２１の出
力と接地電位とを比較し、正または負の出力を発
生する比較回路２２と、減算増幅器２１の出力の
絶対値を増幅する絶対値増幅器２３と、この絶対
値増幅器２３の出力によつて駆動されるパルス発
生器２４とを備えており、比較器２２の出力は、
各カウンタ１９，２０のアツプまたはダウンの計
数方向入力端子に接続されており、パルス発生器
２４の出力は、各カウンタ１９，２０の計数入力
端子Ｑに接続されている。
第１のカウンタ１９には、光路切換器６が点線
で示す校正動作位置にあるとき、電圧が印加され
るイネーブル端子ｅを有しており、また、第２の
カウンタ２０には、光路切換器が実線で示す測温
動作位置にあるとき、電圧が印加されるイネーブ
ル端子ｅと、このカウンタ２０の計数値をあらか
じめ一定の値に設定するためのプリセツト・デー
タ入力端子Ｓと、プリセツト動作時に電圧が印加
されるプリセツト端子Ｐを備えている。そして、
プリセツト・データ入力端子Ｓへ所定のデータを
印加するサム・スイツチ２５が設けられている。
で示す校正動作位置にあるとき、電圧が印加され
るイネーブル端子ｅを有しており、また、第２の
カウンタ２０には、光路切換器が実線で示す測温
動作位置にあるとき、電圧が印加されるイネーブ
ル端子ｅと、このカウンタ２０の計数値をあらか
じめ一定の値に設定するためのプリセツト・デー
タ入力端子Ｓと、プリセツト動作時に電圧が印加
されるプリセツト端子Ｐを備えている。そして、
プリセツト・データ入力端子Ｓへ所定のデータを
印加するサム・スイツチ２５が設けられている。
第２のカウンタ２０の計数出力は、第２のＤ／
Ａ変換回路１８のほかに、ROM２６のアドレス
端子に導かれており、ROM２６の出力端子は指
示器２７に導かれている。
Ａ変換回路１８のほかに、ROM２６のアドレス
端子に導かれており、ROM２６の出力端子は指
示器２７に導かれている。
次に、以上のように構成されたこの発明の色温
度計の動作を説明する。
度計の動作を説明する。
被測温物体１または標準光源２から輻射された
光線３または４を、回転フイルタ１０を経て光電
変換素子７へ入射させると、光電変換素子７か
ら、回転フイルタ１０を通過した光線の強度に対
応した電気的出力を生じ、増幅器１３で増幅され
て第２図Ｃに示す波形の出力が得られるので、こ
の出力を分離器１４において２相交流発電機９の
出力を用いて、２種類のフイルタ１１，１２を通
過した波長成分の強度に対応する波高値ａ，ｂな
る２つの出力（第２図Ａ，Ｂ）に分離し、平滑回
路１５，１６で平滑すると、波高値ａ，ｂに比例
した直流電圧a′，b′を得ることができ、それぞ
れ、第１および第２のＤ／Ａ変換回路１７，１８
の基準電圧端子refに印加される。
光線３または４を、回転フイルタ１０を経て光電
変換素子７へ入射させると、光電変換素子７か
ら、回転フイルタ１０を通過した光線の強度に対
応した電気的出力を生じ、増幅器１３で増幅され
て第２図Ｃに示す波形の出力が得られるので、こ
の出力を分離器１４において２相交流発電機９の
出力を用いて、２種類のフイルタ１１，１２を通
過した波長成分の強度に対応する波高値ａ，ｂな
る２つの出力（第２図Ａ，Ｂ）に分離し、平滑回
路１５，１６で平滑すると、波高値ａ，ｂに比例
した直流電圧a′，b′を得ることができ、それぞ
れ、第１および第２のＤ／Ａ変換回路１７，１８
の基準電圧端子refに印加される。
周知のように、色温度計は、被測温物体１より
輻射された光線３に含まれる２つの異なつた波長
成分の強度の比によつて、色温度を決定するもの
であるから、２つの平滑回路１５，１６の出力電
圧a′，b′の比a′／b′を得れば、色温度を決定する
ことができる。
輻射された光線３に含まれる２つの異なつた波長
成分の強度の比によつて、色温度を決定するもの
であるから、２つの平滑回路１５，１６の出力電
圧a′，b′の比a′／b′を得れば、色温度を決定する
ことができる。
そこで、温度測定動作に先立つて、校正動作を
行なうのであるが、光路切換器６を点線で示す位
置に切換えて、被測定物体１から入射する光線３
を遮断し、標準光源２から輻射される光線４を、
回転フイルタ１０を経て、光電変換素子７へ入射
させるように光路を形成すると共に、連動した切
換スイツチ２８，２９を点線で示すように切換え
て、標準光源２に定電流を流して測定可能温度範
囲の中心温度、たとえば1000℃で点灯する。
行なうのであるが、光路切換器６を点線で示す位
置に切換えて、被測定物体１から入射する光線３
を遮断し、標準光源２から輻射される光線４を、
回転フイルタ１０を経て、光電変換素子７へ入射
させるように光路を形成すると共に、連動した切
換スイツチ２８，２９を点線で示すように切換え
て、標準光源２に定電流を流して測定可能温度範
囲の中心温度、たとえば1000℃で点灯する。
このとき、サム・スイツチ２５には、1000℃の
計数値に対応した計数値を設定し、その計数値
D1を第２のカウンタ２０のプリセツト・データ
入力端子Ｓに印加し、プリセツト端子Ｐに電圧を
印加して第２のカウンタ２０のプリセツトすると
共に、第１のカウンタ１９のイネーブル端子ｅに
電圧を印加して、第１のカウンタ１９の計数動作
を可能ならしめる。
計数値に対応した計数値を設定し、その計数値
D1を第２のカウンタ２０のプリセツト・データ
入力端子Ｓに印加し、プリセツト端子Ｐに電圧を
印加して第２のカウンタ２０のプリセツトすると
共に、第１のカウンタ１９のイネーブル端子ｅに
電圧を印加して、第１のカウンタ１９の計数動作
を可能ならしめる。
第２のＤ／Ａ変換回路１８の基準電圧端子ref
には、第２の平滑回路１６からの電圧b′が印加さ
れ、デジタル入力端子には、プリセツトされた計
数値D1が印加されているので、第２のＤ／Ａ変
換回路１８より、b′，D1なるアナログ電圧を発生
する。
には、第２の平滑回路１６からの電圧b′が印加さ
れ、デジタル入力端子には、プリセツトされた計
数値D1が印加されているので、第２のＤ／Ａ変
換回路１８より、b′，D1なるアナログ電圧を発生
する。
一方、第１のＤ／Ａ変換回路１７の基準電圧端
子refには、第１の平滑回路１５からの電圧a′が
印加され、デジタル入力端子には、第１のカウン
タ１９の計数値D2が印加されているので、第１
のＤ／Ａ変換回路１７より、a′・D2なるアナログ
電圧を発生する。
子refには、第１の平滑回路１５からの電圧a′が
印加され、デジタル入力端子には、第１のカウン
タ１９の計数値D2が印加されているので、第１
のＤ／Ａ変換回路１７より、a′・D2なるアナログ
電圧を発生する。
各Ｄ／Ａ変換回路１７，１８の出力の差電圧
a′・D2〜b′・D1
が減算増幅器２１より得られるので、この差電圧
が零でない限りその差電圧が絶対値増幅器２３で
増幅され、パルス発生器２４を駆動して両カウン
タ１９，２０にパルス電圧を印加すると共に、比
較器２２において差電圧を接地電位と比較し、差
電圧の正負極性に関する電圧を両カウンタ１９，
２０のアツプまたはダウンの計数方向入力端子に
印加される。
が零でない限りその差電圧が絶対値増幅器２３で
増幅され、パルス発生器２４を駆動して両カウン
タ１９，２０にパルス電圧を印加すると共に、比
較器２２において差電圧を接地電位と比較し、差
電圧の正負極性に関する電圧を両カウンタ１９，
２０のアツプまたはダウンの計数方向入力端子に
印加される。
このとき、第１のカウンタ１９だけにイネーブ
ル電圧が印加されているので、第１のカウンタ１
９だけが計数動作を行なうことができ、減算増幅
器２１の出力が零になるまで計数動作を行なつて
安定するが、この安定時の計数値D4は、 a′・D4＝b′D1より D4＝b′／a′D1 となり、これを第１のカウンタ１９に設定する。
ル電圧が印加されているので、第１のカウンタ１
９だけが計数動作を行なうことができ、減算増幅
器２１の出力が零になるまで計数動作を行なつて
安定するが、この安定時の計数値D4は、 a′・D4＝b′D1より D4＝b′／a′D1 となり、これを第１のカウンタ１９に設定する。
このようにして1000℃で点灯している標準光源
２から輻射された光線４によつて、1000℃に対応
した関係に両カウンタ１９，２０の計数値を設定
する。
２から輻射された光線４によつて、1000℃に対応
した関係に両カウンタ１９，２０の計数値を設定
する。
次に、光路切換器６を実線で示す測温位置に切
換えて、被測温物体１から輻射された光線３を、
回転フイルタ１０を経て光電変換素子７へ入射さ
せるように光路を形成すると共に、連動した切換
スイツチ２８，２９を実線で示すように切換える
と、第１のカウンタ１９は、先に設定された計数
値D4を保持し、第２のカウンタ２０は、プリセ
ツトが解除され、そのイネーブル端子ｅに電圧が
印加されて計数動作を可能ならしめる。
換えて、被測温物体１から輻射された光線３を、
回転フイルタ１０を経て光電変換素子７へ入射さ
せるように光路を形成すると共に、連動した切換
スイツチ２８，２９を実線で示すように切換える
と、第１のカウンタ１９は、先に設定された計数
値D4を保持し、第２のカウンタ２０は、プリセ
ツトが解除され、そのイネーブル端子ｅに電圧が
印加されて計数動作を可能ならしめる。
このとき、第１のＤ／Ａ変換回路１７の基準電
圧端子refには、第１の平滑回路１５からの電圧
a″が印加され、デジタル入力端子には、第１のカ
ウンタ１９より先に設定された計数値D4が印加
されているので、第１のＤ／Ａ変換回路より、
a″・D4なるアナログ電圧を発生する。
圧端子refには、第１の平滑回路１５からの電圧
a″が印加され、デジタル入力端子には、第１のカ
ウンタ１９より先に設定された計数値D4が印加
されているので、第１のＤ／Ａ変換回路より、
a″・D4なるアナログ電圧を発生する。
他方、第２のＤ／Ａ変換回路１８の基準電圧端
子refには、第２の平滑回路１６からの電圧b″が
印加され、デジタル入力端子には、第２のカウン
タ２０の計数値D3が印加されているので、第２
のＤ／Ａ変換回路１８より、b″・D3なるアナロ
グ電圧を発生する。
子refには、第２の平滑回路１６からの電圧b″が
印加され、デジタル入力端子には、第２のカウン
タ２０の計数値D3が印加されているので、第２
のＤ／Ａ変換回路１８より、b″・D3なるアナロ
グ電圧を発生する。
各Ｄ／Ａ変換回路１７，１８の出力の差電圧
a″・D4〜b′・D3
が減算増幅器２１より得られるので、この差電圧
が零でない限りその差電圧が絶対値増幅器２３で
増幅され、パルス発生器２４を駆動して両カウン
タ１９，２０にパルス電圧を印加すると共に、比
較器２２において差電圧を接地電位と比較し、差
電圧の正負極性に関する電圧を両カウンタ１９，
２０のアツプまたはダウンの計数方向入力端子に
印加される。
が零でない限りその差電圧が絶対値増幅器２３で
増幅され、パルス発生器２４を駆動して両カウン
タ１９，２０にパルス電圧を印加すると共に、比
較器２２において差電圧を接地電位と比較し、差
電圧の正負極性に関する電圧を両カウンタ１９，
２０のアツプまたはダウンの計数方向入力端子に
印加される。
このとき、第２のカウンタ２０だけにイネーブ
ル電圧が印加されているので、第２のカウンタ２
０だけが計数動作を行なうことができ、減算増幅
器２１の出力が零になるまで計数動作を行なつて
安定するが、この安定時の計数値D3は、 a″・D4＝b″・D3より D3＝a″／b″D4 となり、これを第２のカウンタ２０に設定する。
ル電圧が印加されているので、第２のカウンタ２
０だけが計数動作を行なうことができ、減算増幅
器２１の出力が零になるまで計数動作を行なつて
安定するが、この安定時の計数値D3は、 a″・D4＝b″・D3より D3＝a″／b″D4 となり、これを第２のカウンタ２０に設定する。
このようにして、安定したときの第２のカウン
タ２０の計数値D3は、標準光源２で校正した第
１のカウンタ１９の計数値D4に基づいて得た被
測温物体１の色温度に対応している。
タ２０の計数値D3は、標準光源２で校正した第
１のカウンタ１９の計数値D4に基づいて得た被
測温物体１の色温度に対応している。
第２のカウンタ２０の出力がアドレス端子に印
加されるROM２６には、計数値D4と色温度との
対応テーブルが記憶されているので、計数値D4
でアドレスすることにより、色温度を出力させ、
それを指示器２７で指示せしめるのである。
加されるROM２６には、計数値D4と色温度との
対応テーブルが記憶されているので、計数値D4
でアドレスすることにより、色温度を出力させ、
それを指示器２７で指示せしめるのである。
以上で説明したように、この発明の色温度計に
よると、校正を行なつたのちに測温動作に入るこ
とができるので、光電変換素子７、増幅器１３な
どの回路素子に、経時変化や周囲温度に起因する
ドリフトを生じても、色温度指示に影響を及ぼす
ことがなく、正確な色温度を指示することができ
る。
よると、校正を行なつたのちに測温動作に入るこ
とができるので、光電変換素子７、増幅器１３な
どの回路素子に、経時変化や周囲温度に起因する
ドリフトを生じても、色温度指示に影響を及ぼす
ことがなく、正確な色温度を指示することができ
る。
第１図は、この発明の色温度計の一実施例を示
すブロツク図、第２図は、第１図に示した色温度
計の動作を説明するために用いる波形図である。 １…被測温物体、２…校正用標準光源、６…光
路切換器、７…光電変換素子、８…モータ、９…
２相交流発電機、１０…回転フイルタ、１１，１
２…２種類のフイルタ、１４…分離器、１５，１
６…平滑回路、１７，１８…Ｄ／Ａ変換回路、１
９，２０…アツプ・ダウン・カウンタ、２１…減
算増幅器、２２…比較器、２３…絶対値増幅器、
２４…パルス発生器、２５…サム・スイツチ、２
６…ROM、２７…指示器。
すブロツク図、第２図は、第１図に示した色温度
計の動作を説明するために用いる波形図である。 １…被測温物体、２…校正用標準光源、６…光
路切換器、７…光電変換素子、８…モータ、９…
２相交流発電機、１０…回転フイルタ、１１，１
２…２種類のフイルタ、１４…分離器、１５，１
６…平滑回路、１７，１８…Ｄ／Ａ変換回路、１
９，２０…アツプ・ダウン・カウンタ、２１…減
算増幅器、２２…比較器、２３…絶対値増幅器、
２４…パルス発生器、２５…サム・スイツチ、２
６…ROM、２７…指示器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 校正用標準光源または被測温物体から輻射さ
れた光線のうち、いずれか一方の光線を通過波長
が異なる２種類のフイルタを経て光電変換素子へ
入射させる光学系と、 上記２種類のフイルタを通過した光線の強度に
対応した２つの出力がそれぞれ基準電圧端子に印
加される第１および第２のＤ／Ａ変換回路と、 上記第１および第２のＤ／Ａ変換回路のデジタ
ル入力端子へ計数値を印加する第１および第２の
カウンタと、 上記第１および第２のＤ／Ａ変換回路のアナロ
グ出力に差が存在する間、上記第１および第２の
カウンタにパルス電圧を印加して上記差を零なら
しめる回路と、 校正動作または測温動作に応じて上記２つのカ
ウンタのうち、一方のカウンタのみを動作させ、
測温動作においては、校正時に動作したカウンタ
の計数値に基づいて上記第１および第２のＤ／Ａ
変換回路のアナログ出力の差を零ならしめる手段
と、 測温動作中に動作したカウンタの計数値を色温
度に対応させて指示する手段と、 を具備することを特徴とする色温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58233969A JPS60155935A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 色温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58233969A JPS60155935A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 色温度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155935A JPS60155935A (ja) | 1985-08-16 |
| JPH0365846B2 true JPH0365846B2 (ja) | 1991-10-15 |
Family
ID=16963470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58233969A Granted JPS60155935A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 色温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155935A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS633231A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | Minolta Camera Co Ltd | 放射温度計 |
-
1983
- 1983-12-12 JP JP58233969A patent/JPS60155935A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60155935A (ja) | 1985-08-16 |
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