JPH0375530A

JPH0375530A - 放射温度計

Info

Publication number: JPH0375530A
Application number: JP1212460A
Authority: JP
Inventors: Hirokatsu Yashiro; 弘克矢代; Yoichi Nagatake; 長竹　洋一; Toru Inai; 徹井内; Mitsuhiko Goto; 光彦後藤; Atsushi Kawasaki; 川崎　篤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-08-18
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1991-03-29
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH06103227B2

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、赤外線センサを用いて、たとえば人体等の温
度を測定する放射温度計に関するものである。

〔従来の技術〕

赤外線センサを用いた放射温度計は、測温時間が短く、
また被測定物に非接触で、その温度を測定することがで
きるので、広く各種の温度測定に用いられている。

第５図は従来の放射温度計の外形図である。放射温度計
のケース５１の左側先端部には、被測定物、たとえば人
体の耳に挿入するプローブ５２が設けられている。ケー
ス５１の内部には、被測定物である人体の耳から放射さ
れる赤外線を集光する凹面［５３や集光された赤外線を
起電力に変換するサーモバイル５４等が設けられている
。ケース５１の中央部には測温結果を表示する液晶表示
（ＬＣＤ）５５が設けられている。

測定者はケース５１の中央部を握って電源スイツチ５６
をＯＮとし、プローブ５２を被測定物である人体の耳に
挿入する。耳から放射された赤外線がプローブ５２を介
して凹面鏡５３に入射し、凹面鏡５３によって反射・集
光されてサーモパイル５４に入射する０次に、ホールド
スイッチ５７を押圧するとサーモパイル５４の起電力と
側温素子５８の信号を処理して得られる被測定物の温度
を液晶表示５５上に保持するので、被測定物からプロー
ブ５２を外しても被測定物の温度を読み取る事ができる
。

ところで、赤外線センサとして用いるサーモパイル等は
、被測定物からの赤外線が温接点′に入射することによ
って生ずる温接点と冷接点との温度差が熱起電力となり
、その温度差に応じた起電力を出力する。この起電力に
基づいて被測定物の温度を測温する。かかるサーモパイ
ル５４により、正確な出力を得るために、冷接点の温度
（室温）をサーミスタ、ダイオード又はトランジスタ等
の測温素子５８によって測定し、この測定結果に基づい
て、サーモパイル５４の出力値を補正している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、サーモパイル５４は非常に高感度のセン
サであり、測温の際に温接点と冷接点との間に約１／１
００００”Ｃの温度勾配があるだけで、検出可能な出力
電圧が現れる。このため、従来の放射温度計では、測温
時間が短いときには、何ら問題は生しないが、たとえば
大勢の体温を測温したり、連続して各部位の温度を測定
したりする場合のように測温時間が長いときには、放射
体温計のケース５１の温度が測定者の手の温度によって
上昇し、これによりサーモパイル５４の温接点と冷接点
との間に不用な温度勾配が生したり、サーモパイル５４
の冷接点と側温素子５日の間に温度差が生じたりするた
め、測定結果に誤差が生ずるという欠点がある。

一方、特開昭６１−１１７４２２号のように、赤外線セ
ンサであるサーモパイル５４を一定の温度に保って測定
を行うことによって、外気による熱的外乱や測定者の手
からの伝熱を防いで正確な測温を行うことができる。し
かしながら、この方法は、技術的には優れた方法である
が、サーモパイル５４の温度を一定に保たなければない
ので、構成が複雑になり、高価になるという欠点がある
。

本発明は、上記事情に基づいてなされたものであり、簡
易な構成によって、測温時における外気による熱的外乱
や測定者の手からの伝熱を防ぐことができる放射温度計
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明は、被測定物から放射
される赤外線を集光する光学系と、該光学系によって集
光された赤外線を電気信号に変換する赤外線センサと、
該赤外線センサの周囲温度を測定する測温素子とを有し
、該測温素子の信号に基づいて、前記赤外線センサの出
力信号を補正する放射温度計において、少なくとも前記
赤外線センサと前記測温素子とを断熱部材によって包囲
したことを特徴とするものである。

そして、前記断熱部材はコルク又は発泡ウレタンを用い
るのが望ましい。

また、前記断熱部材を筺体内に点接触により支持するの
が望ましい。

（作用〕本発明は前記の構成によって、少なくとも赤外線センサ
と測温素子とが断熱部材で包囲されているので、測温時
における外気による熱的外乱を受は難く、また、たとえ
ば長時間の測温を行う場合でも、赤外線センサは筐体を
握る測定者の手の温度による温度変化の影響を受は難く
、赤外線センサの温接点と冷接点の不用な温度勾配と、
冷接点・補償用測温素子間の温度差を小さく抑えること
ができる。

そして、断熱部材にコルク又は発泡ウレタンを用いるこ
とにより、測温時における外気による熱的外乱を効率よ
く防止することができる。

また、断熱部材を筺体内に点接触により支持することに
よって、測温時における外気による熱的外乱をより確実
に防止することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の１実施例を第１図乃至第４図を参照して
説明する。第１図は本発明の１実施例である放射温度計
のセンサ部の概略斜視図、第２図はその放射温度計の概
略斜視図、第３図はその放射温度計の概略構成図である
。本実施例である放射温度計は、センサ部１０と、本体
部２０とからなる。

センサ部１０は被測定物からの赤外線を取り込むプロー
ブ１１と、被測定物からの赤外線を反射・集光する凹面
、ｔ！１２と、集光された赤外線を受けてその赤外線を
起電力に変換するサーモパイル１３と、サーモパイル１
３の冷接点の温度（室温にほぼ等しい〉を測定する測温
素子１４と、プローブ１１の一部と凹面鏡１２とサーモ
パイル１３と測温素子１４とを包囲する断熱部材１５と
を含むものである。断熱部材１５は熱伝導率が小さく、
熱容量が大きいもの、たとえばコルク材を用いるのが望
ましい、また、断熱部材１５は、ケース（Ｎ体）ｌａ内
に点接触により支持されている。

これにより、測温時における外気による熱的外乱や測定
者の手からの伝熱を受けにくい構造となる。

また、プローブ１１の内面は、測温中にプローブ１１の
温度が上がっても、プローブ１１の内面から放射される
赤外線の変化を小さく抑えるために、鏡面加工されてい
る。

本体部２０は、ａｔｉ温した結果を表示するＬＣＤ２１
と、電源スイツチ２２と、測温の開始又はリセットを指
示するスイッチ２３と、サーモパイル１３からの電気信
号を増幅したり、測温素子１４らの電気信号に基づいて
サーモパイル１３からの電気信号を補正するための回路
とマイコン（図示しない、〉等が配置されている基板２
４を含むものである。尚１ｂは本体部２０を収納するケ
ースである。

測定者は本体部２０を握ってｔ′ａスイッチ２２をＯＮ
にし、プローブ１１を被測定物である、たとえば人体の
耳に挿入する。耳からの赤外線はプローブ１１を介して
取り込まれ、凹面ｇ！１２によって反射・集光されて、
サーモパイル１３に入射する。サーモパイル１３はその
赤外線の入射量に応じた電気信号を出力する。また、測
温素子１４により室温（サーモパイル１３の冷接点の温
度）を測定し、その結果に基づいて、サーモパイル１３
の出力信号を補正する。補正した結果はＬＣＤ２１に表
示される。スイッチ２３を押圧するとＬＣＤの表示値が
保持されるので、プローブ１１を被測定物から外しても
測定値を読み取る事ができる。

上記の構成の本実施例によれば、放射温度計を把持して
長時間連続して測温しても、プローブ１１の一部、凹面
鏡１２、サーモパイル１３及び測温素子１４が熱伝導率
が小さく、熱容量が大きい断熱部材１５で包囲され、し
かもその断熱部材１５は第１図に示すように点接触によ
りケースｌａ内に収納されているので、放射温度針を把
持する測定者の手からの伝熱を防ぎ、サーモパイル１３
の温接点と冷接点とに不用な温度勾配が生じたり、冷接
点と側温素子１４の間に温度差が生ずるのを抑えること
ができる。

第４図は発明者等が３５６Ｃの黒体炉を３０分間連続し
て、測温したときの結果を示す図である。

同図において、○印は本実施例である放射温度計で測定
した結果であり、ｘ印は従来の放射温度計で測定した結
果である。同図から明らかなように、従来の放射温度計
で連続測温した場合には、測定を開始してから約７分後
には、ＬＣＤに表示された指示値が＋０．５３Ｃ上昇し
たのに対して、本実施例の放射温度計で連続測温した場
合には、測定を開始して３０分経過しても、その指示値
は本放射温度計の分解能である０、１’Ｃ上昇しただけ
であり、これは量子化誤差の範囲内おさまっている。

上記の本実施例によれば、測定者が手で放射温度計を握
って測温する際に、手からの伝熱により、サーモパイル
１３の温接点と冷接点とに温度勾配が生じ、測定結果に
誤差が生ずるのを防止することがきる。尚、測定時にお
ける外気による非平衡現象である熱的外乱の場合も同様
に、サーモパイル１３の温接点と冷接点とに不用な温度
勾配が生じる事による測定結果の誤差が生ずるのを防止
することがきる。

また、上記の本実施例によれば、人体の体温を連続して
測温することは勿論、人体以外の温度を連続して測温す
る場合にも好適である。

尚、上記の本実施例では、断熱部材としてコルクを使用
したが、これは熱伝動率が小さく、熱容量が大きいもの
であれば他の材料、たとえば発泡ウレタンや発泡スチロ
ール等であってもよい。

また、上記の実施例では、プローブ１１の一部と、凹面
鏡１２と、サーモパイル１３と、測温素子１４とを断熱
部材１５で包囲した場合について説明したが、本体部２
０も、基板２４等を断熱部材１５で包囲してもよいし、
またサーモパイル１３と測温素子１４のみを断熱部材１
５で包囲するようにしてもよい。

更に、上記の実施例では、断熱部材１５をケースｌａ内
に点接触で支持した場合について説明したが、要求され
る測温精度によっては、面接触により支持してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、少なくとも、赤外
線センサと測温素子とを断熱部材で包囲することにより
、簡易な構成によって、測温時における外気による熱的
外乱や測定者の手からの伝熱を抑えて正確な測温をする
ことができる放射温度計を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例である放射温度計のセンサ部
の概略斜視図、第２図はその放射温度計の概略斜視図、
第３図はその放射温度計の概略構成図、第４図は測温結
果を示す図、第５図は従来の放射温度計の外形図である
。ｌａ、ｌｂ・・・ケース１０・・・センサ部、１１・・・プローブ、１２・・・
凹面鏡、１３・・・サーモパイル、１４・・・測温素子
、１５・・・断熱部材、２０・・・本体部、２１・・・
ＬＣＤ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定物から放射される赤外線を集光する光学系
と、該光学系によって集光された赤外線を電気信号に変
換する赤外線センサと、該赤外線センサの周囲温度を測
定する測温素子とを有し、該測温素子の信号に基づいて
、前記赤外線センサの出力信号を補正する放射温度計に
おいて、少なくとも前記赤外線センサと前記測温素子と
を断熱部材によって包囲したことを特徴とする放射温度
計。
（２）前記断熱部材はコルク又は発泡ウレタンである請
求項１記載の放射温度計。
（３）前記断熱部材は筺体内に点接触により支持されて
いる請求項１又は２記載の放射温度計。