JPH0464015B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0464015B2 JPH0464015B2 JP58243269A JP24326983A JPH0464015B2 JP H0464015 B2 JPH0464015 B2 JP H0464015B2 JP 58243269 A JP58243269 A JP 58243269A JP 24326983 A JP24326983 A JP 24326983A JP H0464015 B2 JPH0464015 B2 JP H0464015B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- optical fiber
- furnace
- processed
- metal
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
-
- 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
- G01J5/0044—Furnaces, ovens, kilns
-
- 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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/04—Casings
- G01J5/041—Mountings in enclosures or in a particular environment
-
- 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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
-
- 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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0818—Waveguides
- G01J5/0821—Optical fibres
-
- 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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0893—Arrangements to attach devices to a pyrometer, i.e. attaching an optical interface; Spatial relative arrangement of optical elements, e.g. folded beam path
-
- 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)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は熱間静水圧加圧（以下、HIPと略記す
る。）装置のにおける被処理体の温度測定方法、
詳しくは光フアイバ等を利用し上記装置における
被処理体温度を測定する方法に関するものであ
る。 （従来技術） 現在、HIP装置には、高温高圧炉内の温度を検
知すべく温度測定手段が講ぜられているが、1600
℃を越える炉内の温度は炉下部からW.5％Re−
W.26％Re熱電対を絶縁管更には保護管に挿入
し、熱接点部を炉内のヒータ位置の高さに固定す
ることによつて測定している。しかし、かかる測
定手段では熱電対素線の劣化が大きく、再現性に
乏しいことから数チヤージでこの測温計を交換す
る必要があり、ランニングコストが非常に高いと
いう欠点がある。 そのため、かかる欠点を解消すべく、熱電対以
外の高温用温度計の採用を考慮し、夫々適否につ
いて検討を試みた。即ち、上記熱電対以外の高温
用温度計として気体温度計、雑音温度計、流体温
度計、放射温度計をとり上げ、これらについて
夫々センサ体の耐圧、高温高圧雰囲気による物性
の変化、信号検出回路の難易度について考察した
ところ、次表の如き結果を得、放射温度計が最も
優れていることが分つた。
る。）装置のにおける被処理体の温度測定方法、
詳しくは光フアイバ等を利用し上記装置における
被処理体温度を測定する方法に関するものであ
る。 （従来技術） 現在、HIP装置には、高温高圧炉内の温度を検
知すべく温度測定手段が講ぜられているが、1600
℃を越える炉内の温度は炉下部からW.5％Re−
W.26％Re熱電対を絶縁管更には保護管に挿入
し、熱接点部を炉内のヒータ位置の高さに固定す
ることによつて測定している。しかし、かかる測
定手段では熱電対素線の劣化が大きく、再現性に
乏しいことから数チヤージでこの測温計を交換す
る必要があり、ランニングコストが非常に高いと
いう欠点がある。 そのため、かかる欠点を解消すべく、熱電対以
外の高温用温度計の採用を考慮し、夫々適否につ
いて検討を試みた。即ち、上記熱電対以外の高温
用温度計として気体温度計、雑音温度計、流体温
度計、放射温度計をとり上げ、これらについて
夫々センサ体の耐圧、高温高圧雰囲気による物性
の変化、信号検出回路の難易度について考察した
ところ、次表の如き結果を得、放射温度計が最も
優れていることが分つた。
【表】
ところで、放射温度計を用いて行なわれたHIP
炉内の測温実績としてバツテル研究所においてサ
フアイアの光学窓により炉内光を取り出し放射測
温を行つた報告があり、（D.C.Carmichael、P.D.
Ownby、E.S.Hodge、“Hot Isostatic of
Graphite”BML−1746（1965））、これによれば
高温高圧のため窓が破損し、非常に危険な状態に
なつたため継続して測温がなされていない。 これは光学窓方式では炉室内の熱放射を圧力容
器構成部材に取り付けられた光学窓を通して圧力
容器外に導くため光学窓が透過放射熱により過熱
され、これによつて窓の強度が低下し、高圧力が
作用した場合、破損を招き易い状態に至るからで
ある。 又、上記光学窓の取り付けは圧力容器に開孔す
ることが要求されるが、このような開孔は当然、
圧力容器の耐圧強度を低下させる結果を招来す
る。とりわけ、HIP装置の場合、圧力容器内部に
は高圧ガスが封入されているため光学窓又は圧力
容器の破損は大事故を起す可能性があり安全上問
題である。 一方、光フアイバを導波路として用いた現有の
放射温度計では測温範囲を拡げるためバンドルフ
アイバを用い光量の増加を図つているため却つて
高圧容器内にこれを挿入した場合、圧力シールに
問題がある。 又、水冷を行なわずに100℃以上の雰囲気で用
いることも困難であり、実用的とは云い得ない。 更に、光フアイバを用いた一般的な温度計とし
て特開昭56−129827号公報に光フアイバの入射端
に標準となる温度放射物体を取り付けたものが提
案されているが、これは光フアイバの入射端に上
述の如く標準となる温度放射物体を取り付けてい
るため、温度放射物体が高温になつた場合、光フ
アイバが溶解あるいは失透し、測温が不可能にな
るという欠点がある。即ち、この方式は被測温物
体からの熱放射により温度放射物体の温度を上昇
させ、間接的に被測温物体の温度を測定すること
を意図したものであり、高温雰囲気の温度を測定
することは実質上、不可能である。 しかしながら、HIP装置においては、炉内を所
要の高温雰囲気下に保持することは処理上、極め
て重要な問題であり、そのための適切な測温手段
はHIP装置の実用化と共にひとしく望まれる現下
の課題である。 （発明の目的） 本発明は前述の如き実状と、課題に対処し、
HIP装置における被処理体温度の検出に好適な測
温法を提供することを課題とし、光フアイバの利
用に着目し、特に金属被覆フアイバ又はフアイバ
束もしくはこれと同効のロツド状光学材料を用い
る放射温度計を使用し、それら金属被覆光フアイ
バ等を高温高圧炉内の試料台の穴を通して導き、
直接被測温物体からの熱放射パワーを受光し、こ
れを炉外に取り出して炉内に測温素子を必要とす
ることなく放射測温を行なうことを目的とするも
のである。 （発明の構成） しかして上記目的を達成する本発明の特徴とす
るところは、金属で被覆されている光フアイバ又
は光フアイバ束もしくは同効のロツド状光学材料
（以下、光フアイバ等という）をHIP装置の高圧
炉内にその先端が存在し炉内熱放射光を受光する
ように挿入し、これを高圧容器蓋を通じて容器外
に導き、被処理体を載置せる試料台に開口された
穴を通して前記先端よりその底部を観測するよう
にして該光フアイバ等により伝送される被測温物
体からの熱放射パワーを前記光フアイバ等に接続
された測定系により検知し、HIP装置の被処理体
温度を計測する方法にある。 ここで、前記光フアイバ等に金属を被覆する手
段としては、メタルコート又はメタルシースの何
れでもよい。メタルコートに利用される金属は、
Al、Cu、Co、Ni、MoW、Pd、Pt等、SiO2でな
る光フアイバのSiと安定な合金が挙げられるが、
アルミニウム（Al）が最も一般的である。メタ
ルシースに利用される金属は、Fe、Ti、Cu、
Zn、Pb、Sn、Al、Cr、Co、Ni、Mo、Ｗ、Pd、
Pt等、あらゆる金属が利用可能である。 又、ロツド状光学材料としては石英又はサフア
イア等の外、光フアイバと同効的な熱放射パワー
伝送能を有する材料が挙げられ、これらロツド状
光学材料も前記金属により被覆が施される。 次に前記光フアイバ等はHIP装置の高圧容器内
に少くともその先端が存在するように挿入されな
ければならず、その場合、先端の位置はHIP装置
の高圧容器内には基本的にヒータ、断熱層及び被
処理物体を載せる試料台等が設けられているの
で、これらを被測温物体に利用することから、こ
れらの各被測温物体の選択に応じ、その先端、即
ち熱放射パワー（放射エネルギー）の入射端を設
定する。 そして、光フアイバ等の炉外への取り出しは高
圧容器の上蓋でもよいが、通常、下蓋を通じて取
り出され、外部に設けられた放射温度計に接続さ
れる。この場合、高圧容器と光フアイバ等との間
にはシールが必要であるが、光フアイバ等は金属
被覆が施されているのでフランジ等に直接ロウ付
あるいは溶接することが可能になり、高圧シール
を容易かつ確実に行なうことができる。 なお、光量の不足やフアイバの強度の不足など
からフアイバをバンドル（束）にして用いる必要
がある場合にも金属被覆のフアイバとロウ付ある
いは溶接の技術を組み合わせることにより高圧シ
ールが可能である。 （本発明の作用効果） 本発明は上記の如く光フアイバ等の先端をHIP
装置内に挿入し、被測温物体からの熱放射パワー
を伝送し、炉外に取り出してその強さから炉内の
温度を検出する方法であるが、光フアイバ等に入
射する熱放射パワーより物体の温度を検出する原
理は特開昭56−129827号公報にも述べられている
通り既に知られている。 本発明は、かかる既知の原理にもとづく温度検
出方法を特にHIP装置という密閉高圧容器内を対
象として、被処理体を直接測温しようとするもの
で本発明によればHIP装置の炉内における被処理
体の温度を直接光学的な方法で測温することが可
能となる。 即ち、HIP装置の炉内からの熱放射光は金属で
被覆せしめた光フアイバ又は光フアイバ束もしく
は同効のロツド状光学材料により炉外へ導出する
ため、光学窓に比べて非常に安全上優れたものと
なる。この光フアイバ等は周囲が金属で被覆され
ているため高圧シールが容易かつ確実におこなう
ことが可能となる。つまり、この被覆金属を蓋も
しくは蓋への取付部材に対してロー付および／も
しくは溶接によりおこなうことが可能となるため
である。 このような構成で、かつ、被処理体を載置され
た試料台に貫通した穴をあけることにより、この
穴が黒体の働きもするため被処理体の温度測定が
精度良くおこなえ、従つて処理体の温度管理を精
度よく行なうことができる。 かくして従来の熱電対による測温に比し、炉内
に測温素子を必要としないため長期間安定して測
温可能となると共に熱電対の測温上限でも容易に
測温することができる利点があり、しかも光学窓
の如きものを必要としないため安全上の問題もな
く、内部に高圧ガスが封入されているHIP装置の
測温手段として頗る顕著な効果を奏する。 （実施の態様） 以下、上記本発明方法を実施するための各態様
について添付図面を参照しつつ具体的に説明す
る。 第１図は本発明方法を適用するHIP装置の基本
的構成を示し、高圧シリンダ１と、その上下開口
部を密封する上蓋２と下蓋３とによつて画成され
る高圧容器内に断熱層４及びヒータ５を配して炉
を形成し、かつ、下蓋３上に被処理体を載置する
試料台６を設置することによつて構成される。第
２図は上記の如きHIP装置において炉内における
被処理体Ｍの熱放射を光フアイバ等を用いて外部
に導き、放射パワーを検知して放射測温を行なう
場合の光フアイバ等の測温目標に対応する光フア
イバ等の配置例を示しており、試料台６に穴６′
を貫通する如く設け、そこに光フアイバ等７を埋
め込んで、被処理体Ｍ底部を測温目標としてい
る。このようにすれば被処理体Ｍの温度を直接測
定できる利点があり、頗る効果的である。 又、上記例に示す光フアイバ等７は、第３図
イ，ロ，ハ，ニに夫々示す如きコリメータ８ａ〜
８ｄを取り付けることにより測温目標以外から入
射する迷光を除去し、確実に目標物、即ち被測温
物体からの熱放射のみを取り出すことができ、目
標物をより精度よく測温できる。 なお、第３図ロのものはコリメータ８ｂ上に塵
芥が堆積し、光フアイバ等７への入射光量が減少
することを回避できる。 又、第３図ハのコリメータ８ｃはレンズ９を用
いることにより目標物からの熱放射のみを効率よ
く集光することができ、更にニのコリメータ８ｄ
は絞り１０を２段にすることでキヤビテイを形成
したもので、他のものに比し迷光量が減少する。 次に第４図は光フアイバ等７の炉外への取り出
し例であり、光フアイバ等７が試料台６の穴に貫
通されるのを省略しているが、HIP装置の下蓋３
を通じて外部へ取り出し放射温度計１１からなる
測定系に接続される。 この場合、下蓋３が図示の如く上下蓋と下下蓋
の両者より構成される場合には、両者間をＯリン
グ１２等によりシールすることが必要であり、
又、高圧容器と光フアイバ等７もシールが必要で
ある。 第７図イ，ロ，ハはかかる高圧容器と光フアイ
バ等との間のシールの各態様を示し、光フアイバ
等７にはその外面に金属被覆１３が施されている
ことから、この金属被覆１３を利用し高圧シリン
ダ１壁外面に金属板１４を当接する等して両者の
間でロウ付又は溶接１５により、更に金属板が厚
い場合にはその上、ボルト１６、ナツト１７を併
用してシールする。又、第７図ハの如くＯリング
１８や支持部材１９を使用し、ロウ付又は溶接１
５と併用してもよい。 そして、上記の各シール手段は光フアイバが集
束されたフアイバ束である場合でも、ロツド状の
光学材料の場合にも同様に適用される。 かくして光フアイバ等７は炉外に取り出され、
放射温度計１１に接続され、温度が検出測定され
るが、第５図はかかる放射温度計１１のブロツク
図であり、光電変換素子の受光感度をあげるため
に信号光をチヨツピングし、タイミングを明らか
にするためチヨツパよりロツクイン増幅器に参照
電気信号を送り、同増幅器内で第６図に図示した
電気的、電子的な演算処理回路に従つて演算処理
し、温度として表示する。 勿論、上記放射温度計光温度変換部は通常の放
射温度計で光電変換素子にはSiフオトダイオード
等が用いられるが、その構成は特に本発明の意図
するところではないので詳細は省略する。 （別の実施態様） 本発明方法における光フアイバ等の配置、装設
に関する各態様は上述の如くであるが、以上の説
明では光フアイバ等を単一部材として説明して来
た。しかしながら、光フアイバ等は必らずしも１
個である必要はなく、炉内の異なる場所に複数の
被測温物体を設定し、それらを目標として複数の
光フアイバ等を同時に使用してもよく、この場合
は各光フアイバ等の測温目標に炉内の場所の外、
高さに変化をもたせ、縦方向の分布状況を一挙に
検出することが可能となる。 又、光フアイバを束として使用する場合、その
先端の入射部を蛸足状に拡散して各目標物の熱放
射パワーを伝送させ、測温することも可能であ
る。 更に、前記各態様は下蓋を通じて光フアイバ等
を炉外に導いているが、上蓋を通じても同様であ
ることは勿論である。 又、本発明はHIP装置と同様の機能を有する加
圧焼結炉にも適用し得ることは云うまでもない。
炉内の測温実績としてバツテル研究所においてサ
フアイアの光学窓により炉内光を取り出し放射測
温を行つた報告があり、（D.C.Carmichael、P.D.
Ownby、E.S.Hodge、“Hot Isostatic of
Graphite”BML−1746（1965））、これによれば
高温高圧のため窓が破損し、非常に危険な状態に
なつたため継続して測温がなされていない。 これは光学窓方式では炉室内の熱放射を圧力容
器構成部材に取り付けられた光学窓を通して圧力
容器外に導くため光学窓が透過放射熱により過熱
され、これによつて窓の強度が低下し、高圧力が
作用した場合、破損を招き易い状態に至るからで
ある。 又、上記光学窓の取り付けは圧力容器に開孔す
ることが要求されるが、このような開孔は当然、
圧力容器の耐圧強度を低下させる結果を招来す
る。とりわけ、HIP装置の場合、圧力容器内部に
は高圧ガスが封入されているため光学窓又は圧力
容器の破損は大事故を起す可能性があり安全上問
題である。 一方、光フアイバを導波路として用いた現有の
放射温度計では測温範囲を拡げるためバンドルフ
アイバを用い光量の増加を図つているため却つて
高圧容器内にこれを挿入した場合、圧力シールに
問題がある。 又、水冷を行なわずに100℃以上の雰囲気で用
いることも困難であり、実用的とは云い得ない。 更に、光フアイバを用いた一般的な温度計とし
て特開昭56−129827号公報に光フアイバの入射端
に標準となる温度放射物体を取り付けたものが提
案されているが、これは光フアイバの入射端に上
述の如く標準となる温度放射物体を取り付けてい
るため、温度放射物体が高温になつた場合、光フ
アイバが溶解あるいは失透し、測温が不可能にな
るという欠点がある。即ち、この方式は被測温物
体からの熱放射により温度放射物体の温度を上昇
させ、間接的に被測温物体の温度を測定すること
を意図したものであり、高温雰囲気の温度を測定
することは実質上、不可能である。 しかしながら、HIP装置においては、炉内を所
要の高温雰囲気下に保持することは処理上、極め
て重要な問題であり、そのための適切な測温手段
はHIP装置の実用化と共にひとしく望まれる現下
の課題である。 （発明の目的） 本発明は前述の如き実状と、課題に対処し、
HIP装置における被処理体温度の検出に好適な測
温法を提供することを課題とし、光フアイバの利
用に着目し、特に金属被覆フアイバ又はフアイバ
束もしくはこれと同効のロツド状光学材料を用い
る放射温度計を使用し、それら金属被覆光フアイ
バ等を高温高圧炉内の試料台の穴を通して導き、
直接被測温物体からの熱放射パワーを受光し、こ
れを炉外に取り出して炉内に測温素子を必要とす
ることなく放射測温を行なうことを目的とするも
のである。 （発明の構成） しかして上記目的を達成する本発明の特徴とす
るところは、金属で被覆されている光フアイバ又
は光フアイバ束もしくは同効のロツド状光学材料
（以下、光フアイバ等という）をHIP装置の高圧
炉内にその先端が存在し炉内熱放射光を受光する
ように挿入し、これを高圧容器蓋を通じて容器外
に導き、被処理体を載置せる試料台に開口された
穴を通して前記先端よりその底部を観測するよう
にして該光フアイバ等により伝送される被測温物
体からの熱放射パワーを前記光フアイバ等に接続
された測定系により検知し、HIP装置の被処理体
温度を計測する方法にある。 ここで、前記光フアイバ等に金属を被覆する手
段としては、メタルコート又はメタルシースの何
れでもよい。メタルコートに利用される金属は、
Al、Cu、Co、Ni、MoW、Pd、Pt等、SiO2でな
る光フアイバのSiと安定な合金が挙げられるが、
アルミニウム（Al）が最も一般的である。メタ
ルシースに利用される金属は、Fe、Ti、Cu、
Zn、Pb、Sn、Al、Cr、Co、Ni、Mo、Ｗ、Pd、
Pt等、あらゆる金属が利用可能である。 又、ロツド状光学材料としては石英又はサフア
イア等の外、光フアイバと同効的な熱放射パワー
伝送能を有する材料が挙げられ、これらロツド状
光学材料も前記金属により被覆が施される。 次に前記光フアイバ等はHIP装置の高圧容器内
に少くともその先端が存在するように挿入されな
ければならず、その場合、先端の位置はHIP装置
の高圧容器内には基本的にヒータ、断熱層及び被
処理物体を載せる試料台等が設けられているの
で、これらを被測温物体に利用することから、こ
れらの各被測温物体の選択に応じ、その先端、即
ち熱放射パワー（放射エネルギー）の入射端を設
定する。 そして、光フアイバ等の炉外への取り出しは高
圧容器の上蓋でもよいが、通常、下蓋を通じて取
り出され、外部に設けられた放射温度計に接続さ
れる。この場合、高圧容器と光フアイバ等との間
にはシールが必要であるが、光フアイバ等は金属
被覆が施されているのでフランジ等に直接ロウ付
あるいは溶接することが可能になり、高圧シール
を容易かつ確実に行なうことができる。 なお、光量の不足やフアイバの強度の不足など
からフアイバをバンドル（束）にして用いる必要
がある場合にも金属被覆のフアイバとロウ付ある
いは溶接の技術を組み合わせることにより高圧シ
ールが可能である。 （本発明の作用効果） 本発明は上記の如く光フアイバ等の先端をHIP
装置内に挿入し、被測温物体からの熱放射パワー
を伝送し、炉外に取り出してその強さから炉内の
温度を検出する方法であるが、光フアイバ等に入
射する熱放射パワーより物体の温度を検出する原
理は特開昭56−129827号公報にも述べられている
通り既に知られている。 本発明は、かかる既知の原理にもとづく温度検
出方法を特にHIP装置という密閉高圧容器内を対
象として、被処理体を直接測温しようとするもの
で本発明によればHIP装置の炉内における被処理
体の温度を直接光学的な方法で測温することが可
能となる。 即ち、HIP装置の炉内からの熱放射光は金属で
被覆せしめた光フアイバ又は光フアイバ束もしく
は同効のロツド状光学材料により炉外へ導出する
ため、光学窓に比べて非常に安全上優れたものと
なる。この光フアイバ等は周囲が金属で被覆され
ているため高圧シールが容易かつ確実におこなう
ことが可能となる。つまり、この被覆金属を蓋も
しくは蓋への取付部材に対してロー付および／も
しくは溶接によりおこなうことが可能となるため
である。 このような構成で、かつ、被処理体を載置され
た試料台に貫通した穴をあけることにより、この
穴が黒体の働きもするため被処理体の温度測定が
精度良くおこなえ、従つて処理体の温度管理を精
度よく行なうことができる。 かくして従来の熱電対による測温に比し、炉内
に測温素子を必要としないため長期間安定して測
温可能となると共に熱電対の測温上限でも容易に
測温することができる利点があり、しかも光学窓
の如きものを必要としないため安全上の問題もな
く、内部に高圧ガスが封入されているHIP装置の
測温手段として頗る顕著な効果を奏する。 （実施の態様） 以下、上記本発明方法を実施するための各態様
について添付図面を参照しつつ具体的に説明す
る。 第１図は本発明方法を適用するHIP装置の基本
的構成を示し、高圧シリンダ１と、その上下開口
部を密封する上蓋２と下蓋３とによつて画成され
る高圧容器内に断熱層４及びヒータ５を配して炉
を形成し、かつ、下蓋３上に被処理体を載置する
試料台６を設置することによつて構成される。第
２図は上記の如きHIP装置において炉内における
被処理体Ｍの熱放射を光フアイバ等を用いて外部
に導き、放射パワーを検知して放射測温を行なう
場合の光フアイバ等の測温目標に対応する光フア
イバ等の配置例を示しており、試料台６に穴６′
を貫通する如く設け、そこに光フアイバ等７を埋
め込んで、被処理体Ｍ底部を測温目標としてい
る。このようにすれば被処理体Ｍの温度を直接測
定できる利点があり、頗る効果的である。 又、上記例に示す光フアイバ等７は、第３図
イ，ロ，ハ，ニに夫々示す如きコリメータ８ａ〜
８ｄを取り付けることにより測温目標以外から入
射する迷光を除去し、確実に目標物、即ち被測温
物体からの熱放射のみを取り出すことができ、目
標物をより精度よく測温できる。 なお、第３図ロのものはコリメータ８ｂ上に塵
芥が堆積し、光フアイバ等７への入射光量が減少
することを回避できる。 又、第３図ハのコリメータ８ｃはレンズ９を用
いることにより目標物からの熱放射のみを効率よ
く集光することができ、更にニのコリメータ８ｄ
は絞り１０を２段にすることでキヤビテイを形成
したもので、他のものに比し迷光量が減少する。 次に第４図は光フアイバ等７の炉外への取り出
し例であり、光フアイバ等７が試料台６の穴に貫
通されるのを省略しているが、HIP装置の下蓋３
を通じて外部へ取り出し放射温度計１１からなる
測定系に接続される。 この場合、下蓋３が図示の如く上下蓋と下下蓋
の両者より構成される場合には、両者間をＯリン
グ１２等によりシールすることが必要であり、
又、高圧容器と光フアイバ等７もシールが必要で
ある。 第７図イ，ロ，ハはかかる高圧容器と光フアイ
バ等との間のシールの各態様を示し、光フアイバ
等７にはその外面に金属被覆１３が施されている
ことから、この金属被覆１３を利用し高圧シリン
ダ１壁外面に金属板１４を当接する等して両者の
間でロウ付又は溶接１５により、更に金属板が厚
い場合にはその上、ボルト１６、ナツト１７を併
用してシールする。又、第７図ハの如くＯリング
１８や支持部材１９を使用し、ロウ付又は溶接１
５と併用してもよい。 そして、上記の各シール手段は光フアイバが集
束されたフアイバ束である場合でも、ロツド状の
光学材料の場合にも同様に適用される。 かくして光フアイバ等７は炉外に取り出され、
放射温度計１１に接続され、温度が検出測定され
るが、第５図はかかる放射温度計１１のブロツク
図であり、光電変換素子の受光感度をあげるため
に信号光をチヨツピングし、タイミングを明らか
にするためチヨツパよりロツクイン増幅器に参照
電気信号を送り、同増幅器内で第６図に図示した
電気的、電子的な演算処理回路に従つて演算処理
し、温度として表示する。 勿論、上記放射温度計光温度変換部は通常の放
射温度計で光電変換素子にはSiフオトダイオード
等が用いられるが、その構成は特に本発明の意図
するところではないので詳細は省略する。 （別の実施態様） 本発明方法における光フアイバ等の配置、装設
に関する各態様は上述の如くであるが、以上の説
明では光フアイバ等を単一部材として説明して来
た。しかしながら、光フアイバ等は必らずしも１
個である必要はなく、炉内の異なる場所に複数の
被測温物体を設定し、それらを目標として複数の
光フアイバ等を同時に使用してもよく、この場合
は各光フアイバ等の測温目標に炉内の場所の外、
高さに変化をもたせ、縦方向の分布状況を一挙に
検出することが可能となる。 又、光フアイバを束として使用する場合、その
先端の入射部を蛸足状に拡散して各目標物の熱放
射パワーを伝送させ、測温することも可能であ
る。 更に、前記各態様は下蓋を通じて光フアイバ等
を炉外に導いているが、上蓋を通じても同様であ
ることは勿論である。 又、本発明はHIP装置と同様の機能を有する加
圧焼結炉にも適用し得ることは云うまでもない。
第１図はHIP装置の基本的構成を示す概要断面
図、第２図は本発明における光フアイバ等の配置
例を示す要部断面図、第３図イ〜ニは各種のコリ
メータを取り付けた光フアイバ等の先端部断面概
要図、第４図は光フアイバ等の炉外への取り出し
態様を示す要部断面概要図、第５図及び第６図は
本発明に使用する放射温度計及びそのロツクイン
増幅器の各ブロツク図、第７図イ〜ハは光フアイ
バ等のシール構造を示す断面概要図である。 １……高圧シリンダ、２……上蓋、３……下
蓋、４……断熱層、５……ヒータ、６……試料
台、７……光フアイバ等、８ａ〜８ｄ……コリメ
ータ、１１……放射温度計、１３……金属被覆。
図、第２図は本発明における光フアイバ等の配置
例を示す要部断面図、第３図イ〜ニは各種のコリ
メータを取り付けた光フアイバ等の先端部断面概
要図、第４図は光フアイバ等の炉外への取り出し
態様を示す要部断面概要図、第５図及び第６図は
本発明に使用する放射温度計及びそのロツクイン
増幅器の各ブロツク図、第７図イ〜ハは光フアイ
バ等のシール構造を示す断面概要図である。 １……高圧シリンダ、２……上蓋、３……下
蓋、４……断熱層、５……ヒータ、６……試料
台、７……光フアイバ等、８ａ〜８ｄ……コリメ
ータ、１１……放射温度計、１３……金属被覆。
Claims (1)
- １ 金属で被覆せしめた光フアイバ又は光フアイ
バ束もしくは同効のロツド状光学材料を熱間静水
圧加圧装置の高圧炉内にその先端入射部を炉内熱
放射光を受光可能に挿入し、その後端出射側を高
圧容器の蓋を通じて同容器外に導き、かつ、金属
材料からなる高圧容器の蓋もしくは蓋への取付部
材と該金属で被覆せしめた光フアイバ等との固定
をロー付および／または溶接により行ない、該出
射端に測定系を接続した熱間静水圧加圧装置の温
度計測系において、被処理体の温度測定を、被処
理体を載置せる試料台に開口された穴を通して前
記先端入射部よりその底部を観測する如くに行な
うことを特徴とする熱間静水圧加圧装置における
被処理体の温度測定方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58243269A JPS60133326A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 熱間静水圧加圧装置における被処理体の温度測定方法 |
| DE3447724A DE3447724C2 (de) | 1983-12-22 | 1984-12-21 | Temperaturmeßvorrichtung einer einen Hochdruckofen aufweisenden isostatischen Heißpreßeinrichtung |
| US06/873,452 US4666314A (en) | 1983-12-22 | 1986-06-06 | Method and apparatus for measuring temperature in the high pressure furnace of a hot isostatic pressing |
| US07/209,954 USRE33245E (en) | 1983-12-22 | 1988-06-22 | Method and apparatus for measuring temperature in the high pressure furnace of a hot isostatic pressing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58243269A JPS60133326A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 熱間静水圧加圧装置における被処理体の温度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133326A JPS60133326A (ja) | 1985-07-16 |
| JPH0464015B2 true JPH0464015B2 (ja) | 1992-10-13 |
Family
ID=17101352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58243269A Granted JPS60133326A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 熱間静水圧加圧装置における被処理体の温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133326A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS632595A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超高圧型静水圧加圧装置 |
| JP2747085B2 (ja) * | 1990-05-10 | 1998-05-06 | 工業技術院長 | 高圧ガス雰囲気中への光エネルギー導入集光装置 |
| JP2571567Y2 (ja) * | 1990-10-24 | 1998-05-18 | 工業技術院長 | 高圧下からの光学的情報の導出装置 |
| JP2583227Y2 (ja) * | 1991-06-19 | 1998-10-22 | 東洋化学株式会社 | ウオールキャップ |
| JPH0623006U (ja) * | 1993-05-19 | 1994-03-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間等方圧加圧装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5017882Y2 (ja) * | 1971-05-25 | 1975-06-02 | ||
| JPS5638834U (ja) * | 1979-08-31 | 1981-04-11 | ||
| JPS5689031A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-20 | Hideo Takada | Method and device for measuring temperature of seam part or the like |
| JPS57200827A (en) * | 1981-06-04 | 1982-12-09 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | Temperature measuring method of combustion chamber in coke oven |
-
1983
- 1983-12-22 JP JP58243269A patent/JPS60133326A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60133326A (ja) | 1985-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4077080B2 (ja) | ガスタービン用光高温計 | |
| US4737038A (en) | Immersion infrared thermometer for molten materials | |
| US9243958B2 (en) | Immersion type sensor for measuring temperature | |
| US10436647B2 (en) | Non-contact temperature measurement sensor | |
| RU2339923C2 (ru) | Градуировка и измерение температур в расплавах посредством оптических волокон | |
| US6375350B1 (en) | Range pyrometer | |
| EP0066516A1 (fr) | Dispositif de surveillance de l'état du réfrigérant d'un réacteur nucléaire de puissance | |
| US4666314A (en) | Method and apparatus for measuring temperature in the high pressure furnace of a hot isostatic pressing | |
| JPH0464015B2 (ja) | ||
| Zhang et al. | Fiber optic temperature sensor based on the cross referencing between blackbody radiation and fluorescence lifetime | |
| US4884896A (en) | Production line emissivity measurement system | |
| US6980708B2 (en) | Device for fibre optic temperature measurement with an optical fibre | |
| Kim et al. | Development of a fiber-optic temperature sensor for remote measurement of the water temperature in a spent nuclear fuel pool | |
| JPS60133327A (ja) | 閉端管を用いた熱間静水圧加圧装置の炉内温度測定方法 | |
| JPH04242095A (ja) | マイクロ波高電界中における加熱温度測定装置 | |
| Claggett et al. | Radiation and infrared pyrometers | |
| JPH058476Y2 (ja) | ||
| US3483378A (en) | Apparatus for determining the emittance of a body | |
| Daneman | Fiber-Optic Thermometers | |
| JPS61182539A (ja) | 放射温度計の検出部 | |
| JP2005148043A (ja) | 伝熱物性評価方法と放射エネルギー測定装置 | |
| FR3096134A1 (fr) | Dispositif de mesure des hautes températures adapté à un environnement corrosif métallique et oxyde à l’état liquide | |
| US5220165A (en) | Radiation detection system with a foil means for emitting radiant energy | |
| EP0229653A2 (en) | Method of measuring furnace temperature in hot isostatic pressing unit and device for measuring same | |
| JPH11237287A (ja) | 温度分布計測装置 |