JPH04233422A - 非接触温度検知器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非接触で被加熱物の熱平
衡状態を検出して報知する非接触温度検知器に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、赤
外線センサからなる非接触温度検知器は被加熱物に影響
を与えることなく迅速に検知できるため、実用に供され
ているが、被加熱物の測定領域から放射される赤外線が
波長５μｍ〜１２μｍの不可視光線であるので、被加熱
物の測定領域から放射された赤外線が赤外線センサに入
射しているか否かを確認する手段がなく、被加熱物の測
定領域以外の部分を測定してしまうという問題点がある
。

【０００３】本発明は、前記問題点に鑑み、被加熱物の
測定領域に赤外線検出手段を正確に照準合わせできる非
接触温度検知器を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、被加熱物の測定領域から放射される赤外線
エネルギを赤外線検出手段で検出し、検出結果を報知手
段で報知する非接触温度検知器において、前記被加熱物
の測定領域に可視光線を照射する照準手段を設けた構成
としたものである。

【０００５】

【作用と発明の効果】したがって、本発明によれば、照
準手段の可視光線を被加熱物の測定領域に照射して目印
とすることにより、被加熱物の測定領域に赤外線検出手
段を照準合わせできることになる。

【０００６】このため、被加熱物の測定領域以外の部分
を測定するという過誤を防止できるだけでなく、被加熱
物の測定領域に赤外線検出手段を正確に照準合わせでき
るので、測定精度が向上するという効果がある。

【０００７】

【実施例】以下、本発明にかかる非接触温度検知器の実
施例を図１ないし図１１の添附図面に従って説明する。

【０００８】本実施例は、図１および図２に示すように
、略円柱形状を有するケース１１の木口面に赤外線入射
口１２と、ブザー等からなる報知手段１３と、電源スイ
ッチ１４と、ＬＥＤ等からなる表示部１５とを設けた非
接触温度検知器１０である。

【０００９】前記ケース１１は、金属または樹脂からな
る略コ字形の取付具１６を固定ネジ１７を介して取付角
度を調整できるように設けてある。そして、前記非接触
温度検知器１０は、図５または図６に示すように取付具
１６に設けた固定孔１８を介して壁体１に固定され、コ
ンロ２で加熱されるやかん３や鍋４から放射される赤外
線を検出する。

【００１０】前記赤外線入射口１２はポリエチレン等か
らなるフレネルレンズ１９またはＢａＦ２等からなる球
面レンズやフィルターで覆われており、この赤外線入射
口１２を通過した赤外線は絞り板２０の貫通孔２１を通
過した後、赤外線センサ２２で検出される。

【００１１】前記絞り板２０は赤外線センサ２２周辺の
熱的安定を図るために鉄，アルミニウム等で形成され、
表面に黒化処理を施すことにより、放射率εがε≒１と
なっている。

【００１２】また、前記赤外線センサ２２の素子として
は、サーモパイル，サーミスタ・ボロメータ，焦電セン
サなどのように赤外線の照射によって生じる伝導度の変
化や起電力の発生を電気信号として出力する熱型のもの
と、ＰｂＳｅ，ＰｂＳなどのように赤外線の光量子を検
知して直接的に電気信号を出力する量子型のものとがあ
る。そして、赤外線センサ２２はＴＯ５等のキャンパッ
ケージ形状を有し、シリコン，ゲルマニウム等からなる
ウインド材、又は、波長５〜１２μｍ周辺の赤外線のみ
を透過するバンドパスフィルタ処理が施されたウインド
材で赤外線透過窓部をシールしてある。

【００１３】さらに、前記赤外線センサ２２の近傍には
サーミスタ，ダイオード等の感温センサからなる基準温
度測定センサ２３を配してある。この基準温度測定セン
サ２３は、赤外線センサ２２の周囲温度を検出すること
により、赤外線センサ２２が検出した赤外線から得られ
る温度データに基づいて温度を算出する際の基準温度を
測定するものである。ただし、基準温度測定センサ２３
は赤外線センサ２２の近傍に設ける場合に限らず、赤外
線センサ２２に内蔵させてもよいが、基準温度測定セン
サ２３は必ずしも必要でない。なお、２４は内部電源と
なる乾電池である。

【００１４】さらに、前記絞り板２０と赤外線センサ２
２との間には、赤外線を透過し、かつ、可視光線を反射
するハーフミラー２９を設けてある。このハーフミラー
２９は、ＬＥＤ，半導体レーザ等からなる照準用可視光
発光源２７から放射され、可視光透過レンズ２８を透過
した照準用可視光線を反射して被加熱物の測定領域に照
射するように傾けて配置されている。

【００１５】次に、本実施例の応用例としては、図３お
よび図４に示すように、略角柱形状を有するケース１１
の側面に赤外線入射口１２，報知手段１３，電源スイッ
チ１４および表示部１５を前述の実施例と同様に設けた
ものがある。

【００１６】前記赤外線入射口１２はポリエチレン等か
らなるカバー２５で覆われ、その奥側に反射面を有する
集光部２６を設けてある。この集光部２６は、例えば、
エンジニアリングプラスチック成形品の表面に金属メッ
キを施し、または、ＡＢＳ樹脂成形品の表面にアルミ蒸
着膜を形成して鏡面を形成したものである。

【００１７】さらに、集光部２６の中央部には可視光透
過レンズ２８を埋設してあり、この可視光透過レンズ２
８の奥側にはＬＥＤ，半導体レーザ等からなる照準用可
視光発光源２７を配置してある。他は前述の実施例とほ
ぼ同様であるので、同一構成要素に同一番号を附して説
明を省略する。

【００１８】次に、本実施例にかかる非接触温度検知器
のブロック図を図７に示す。すなわち、赤外線センサ２
２および基準温度測定センサ２３はそれぞれ増幅部３０
，３１を介してアナログスイッチ３２に接続され、この
アナログスイッチ３２はＡ−Ｄ変換部３３を介して非接
触温度検知器の動作を制御する中央制御装置（以下、「
ＣＰＵ」という。）３４に接続されている。前記ＣＰＵ
３４は、それ自身のためのシステムプログラムと前記シ
ステムプログラムを実行するために必要なデータとを格
納するリードオンリーメモリー（以下、「ＲＯＭ」とい
う。）３５と、前記システムプログラムを実行するため
に必要な種々のデータを格納するランダムアクセスメモ
リ（以下、「ＲＡＭ」という。）３６と、基準信号を発
生する基準信号発生部３７とを備えている。さらに、前
記ＣＰＵ３４には、電源スイッチ１４を介して電源部２
４と、コンディションを表示する表示部１５と、検出結
果を報知するブザー１３と、照準用可視光発光源２７と
が接続されている。

【００１９】次に、図８のグラフ図を参考にしつつ、図
９ないし図１１に示すフローチャートに従って本実施例
にかかる非接触温度検知器の動作を説明する。

【００２０】まず、電源スイッチ１４をＯＮしてスター
トすると、ステップＳ１でイニシャライズされてメモリ
が初期化され、ステップＳ２で照準用可視光発光源２７
を点灯し、ステップＳ３で電源投入と同時にカウンター
を動作させて経過時間をカウントし、ステップＳ４で所
定時間が経過したか否かを判断し、所定時間が経過して
いないと判定したならば、ステップＳ２に戻る。そして
、所定時間が経過する前に発光源２７から放射された可
視光線を被加熱物の測定領域に照射して赤外線センサ２
２の照準合わせを行う。したがって、電源投入時には常
に赤外線センサ２２を照準合わせできることになる。 一方、ステップＳ４で所定時間が経過していると判定し
たならば、ステップＳ５で照準用可視光発光源２７を消
灯し、ステップＳ６で表示部１５を点滅させて測定中で
あることを表示する。そして、ステップＳ７でアナログ
スイッチ３２が基準温度測定センサ２３を選択し、ステ
ップＳ８でサンプリングタイミングであるか否かを判断
し、サンプリングタイミングでないときはサンプリング
タイミングを待ち、サンプリングタイミングであるとき
はステップＳ９で基準温度データを読み込んで記憶処理
する。ついで、ステップＳ１０でアナログスイッチ３２
が赤外線センサ２２を選択し、ステップＳ１１でサンプ
リングタイミングであるか否かを判断し、サンプリング
タイミングでないときはサンプリングタイミングを待ち
、サンプリングタイミングであるときはステップＳ１２
で赤外線データを読み込んでステップＳ１３に進む。

【００２１】ステップＳ１３では基準温度データを用い
て温度の補正処理を行い、この補正処理で得た補正済み
データをステップＳ１４で記憶した後、初回データの処
理であるか否かをステップＳ１５で判断し、初回データ
の処理であると判定したならば、ステップＳ８にもどり
、初回データの処理でないと判定したならば、ステップ
Ｓ１６で温度微係数の算出処理を行なう。なお、前記温
度微係数はサンプリング周期△ｔ間における温度変化を
意味するが、必ずしもこれに限らず、例えば、単位温度
だけ変化するのに要する時間を測定，処理して温度微係
数を得てもよい。この方法によれば、微小温度変化に対
する温度微係数の測定精度を補償できるという利点があ
る。そして、ステップＳ１７で表示部１５が連続点灯中
であるか否かを判断し、連続点灯中であれば、ステップ
Ｓ２０に飛び、連続点灯中でなければ、ステップＳ１８
で算出処理した温度微係数が所定の規定値ａよりも大き
いか否かを判断し、大きくないと判定したならば、ステ
ップＳ８にもどり、大きいと判定したならば、ステップ
Ｓ１９で表示部１５を連続点灯し、ステップＳ２０で温
度微係数の最大値を検出処理して記憶処理し、ステップ
Ｓ２１に進む。

【００２２】ステップＳ２１では、得られた温度微係数
が最大温度微係数のｎ分の１よりも小さいという判定条
件を連続して複数回満足するか否かを判断し、満足して
いないと判定したならば、ステップＳ２２で補正処理し
て得た温度Ｔｍが上限値ＴＨよりも大きいか否かを判断
し、温度Ｔｍが上限値ＴＨよりも大きくないと判定した
ならば、ステップＳ８にもどり、大きいと判定したなら
ば、ステップＳ２５に進む。

【００２３】一方、ステップＳ２１で判定条件を連続し
て複数回満足していると判定したならば、ステップＳ２
３で補正処理して得た温度Ｔｍが許容範囲の上限値ＴＨ
と下限値ＴＬとの間であるか否かを判断し、温度Ｔｍが
上限値ＴＨと下限値ＴＬとの間であると判定したならば
、ステップＳ２４で熱平衡であると判定し、ブザー１３
で報知音を出力して動作が終了する。さらに、ステップ
Ｓ２３で前述の判定条件を満足していないと判定したな
らば、エラー処理としてステップＳ２５で表示部１５を
点滅し、ステップＳ２６で温度Ｔｍが上限値ＴＨよりも
大きいか否かを判断し、温度Ｔｍが上限値ＴＨよりも大
きくないと判定したならば、ステップＳ８にもどり、温
度Ｔｍが上限値ＴＨよりも大きければ、火災が発生して
いるおそれがあるので、ステップＳ２７で熱平衡を知ら
せる報知音と異なる警報音をブザー１３で鳴らし、動作
が終了する。そして、電源スイッチ１４をＯＦＦするこ
とによってブザー１３が鳴りやむ。したがって、本発明
にかかる非接触温度検知器は火災報知器としての機能を
も果すことができる。なお、本実施例にかかる上限値Ｔ
Ｈ，下限値ＴＬは必要に応じて任意の値を選択でき、本
実施例では上限値ＴＨを食用油の沸点である３００℃と
し、下限値ＴＬを５０℃としてある。

【００２４】また、本実施例によれば、電源投入後、所
定時間経過後に自動的に測定モードに移行し、照準を合
わせた後にスイッチを切換える必要がないので、スイッ
チの切換えによって検知器の照準がずれるということが
ない。

【００２５】さらに、照準用可視光発光源を所定時間だ
け点灯するようにしているので、電源電池の寿命が伸び
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本実施例にかかる非接触温度検知器の斜視
図である。

【図２】　　図１の部分断面図である。

【図３】　　本実施例の応用例にかかる非接触温度検知
器の斜視図である。

【図４】　　図３の部分断面図である。

【図５】　　本実施例の使用方法を説明するための概略
図である。

【図６】　　本実施例の他の使用方法を説明するための
概略図である。

【図７】　　本実施例のブロック図である。

【図８】　　本実施例の動作を説明するためのグラフ図
である。

【図９】〜

【図１１】　　本実施例にかかる非接触温度検知器の動
作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１３…ブザー（報知手段）、２２…赤外線センサ（赤外
線検出手段）、２７…照準用可視光発光源（照準手段）
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被加熱物の測定領域から放射される赤
   外線エネルギを赤外線検出手段で検出し、検出結果を報
   知手段で報知する非接触温度検知器において、前記被加
   熱物の測定領域に可視光線を照射する照準手段を設けた
   ことを特徴とする非接触温度検知器。