JPH0465329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の分野 この発明は、ガラス、高分子フイルム等の半透
明体の温度を測定する装置に関するものである。

(2) 従来技術 半透明体の温度を測定するには、その物質の吸
収帯に測定波長を限定した放射温度計を用いて行
う方法がある。

しかしながら、この方法では、波長を限定して
いるため、感度が悪く、測定下限温度を低くとれ
ない問題点がある。また、顕著な吸収帯がない場
合は、特に測定が困難となる。

(3) 発明の目的 この発明の目的は、以上の点に鑑み、鏡を利用
して半透明体の温度を高精度に測定することがで
きる温度測定装置を提供することである。

(4) 発明の実施例 第１図は、この発明の一実施例を示す構成説明
図である。

図において、１は被測定対象であるガラス、高
分子フイルム等の半透明体２をおおう壁、３は半
透明体２の背面に設けられた鏡（ミラー）、４は
壁１の壁面１ａの温度を測定する抵抗体、熱電対
その他の温度測定手段、５は半透明体２からの放
射エネルギーを受光する放射温度計、６は放射温
度計５の出力、温度測定手段４の出力等から半透
明体２の真温度を演算する演算手段である。

ここで測定原理は次のようである。

半透明体２の温度をＴ、表面の反射率をρ₁、裏
面の反射率をρ₂、透過率をτとし、鏡３の温度を
To、反射率をρ₀、壁面１ａの温度をTw、放射率
をε_wとし、半透明体２、鏡３、壁面１ａからの放
射エネルギーをＥ(T)、Ｅ（To）、Ｅ（Tw）、放射
温度計５の受光する放射エネルギーをＥ(S)とすれ
ば、半透明体２と鏡３との間の多重反射を考慮し
て次式が成り立つ。

Ｅ(S)＝｛（１−ρ₁−τ）＋（１−ρ₂−τ）ρ₀τ／１
−ρ₀ρ₂｝Ｅ(T) ＋１−ρ₀／１−ρ₀ρ₂τE（To） ＋ε_w（ρ₁＋τ²ρ／１−ρ₀ρ₂）Ｅ（Tw） ＝（１−α−β）Ｅ(T)＋ε_wαE（Tw）＋βE（To）
……(1) ここで、 α＝ρ₁＋ρ₀／１−ρ₀ρ₂τ²、β＝１−ρ₀／１−ρ₀
ρ₂τ……(2) である。

つまり、(1)式において、右辺第１項、第２項、
第３項は、それぞれ、熱放射の半透明体２から、
壁面１ａから、背面の鏡３からの寄与分で、その
係数１−α−β、α、βは寄与率を示す。

(1)式よりＥ(T)を求めれば次式となる。

Ｅ(T)＝Ｅ(S)−ε_wαE（Tw）−βE（To）／１−α−β
……(3) また、ρ₁＝ρ₂＝0.2、τ＝0.4とし、１−α−β、
α、βのρ₀に対する寄与率は第２図のようにな
る。つまり、鏡３の反射率ρ₀が十分大きく、その
温度Toが半透明体２の温度Ｔよりも十分小さけ
れば（ρ₀≧0.9、To＜Ｔ）、第３式右辺第３項は
無視でき、次式となる。

Ｅ(T)＝Ｅ(S)−ε_wαE（Tw）／１−α−β ……(4) なお、壁面１ａが等温・一様であれば、(1)、
(3)、(4)式においてε_w≒１とおいてよい。

このように、放射温度計５の出力Ｅ(S)を、(3)、
(4)式に従つて補正を行えば透明体２の真温度Ｔが
求まる。

第１図の装置の動作は次の通りである。

あらかじめ、透明体２の反射率ρ₁、ρ₂、透過率
τ、鏡３の反射率ρ₀に基く定数α、β、壁面１ａ
の放射率ε_w等を演算手段６に設定値として入力す
る。次に、温度測定手段４の出力Twを演算手段
６に入力してＥ（Tw）に換算するとともに、演
算手段６は、放射温度計５の透明体３からの放射
エネルギーＥ(S)に相当する出力に、Ｅ（Tw）、
α、β等の定数に基いて(4)式のような補正演算を
行つてＥ(T)を求め、これより透明体２の真温度Ｔ
を演算して求めることができる。

なお、鏡３の温度Toが無視できない場合は、
その温度Toを他の温度測定手段で測定して演算
手段６によりＥ（To）に換算し、(3)式のような演
算を行えばよい。また、ε_w≒１とおければ、(3)、
(4)式は、簡略化できる。また、演算手段６等は、
マイクロコンピユータ等で構成してもよい。

(5) 発明の要約 以上述べたように、この発明は、半透明体の背
面に鏡を設け、放射温度計の半透明体からの放射
エネルギー出力を、壁面温度測定手段の出力、半
透明体の反射率、透過率、鏡の反射率等で演算手
段により補正し、透明体の真温度を測定するよう
にした温度測定装置である。

(6) 発明の効果 半透明体の背面に鏡を設けることにより、半透
明体のみかけの放射率を高め、背面からの熱放射
の影響を除去し、また、壁面からの熱放射の影響
も補正して除去するようにしているので、簡単な
構成で半透明体の真温度を高精度に測定すること
ができる。特に、特定の吸収帯がなく、低温測定
の場合に有効で、半透明体全般の温度測定に好適
で、実用的効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す構成説明
図、第２図は特性説明図である。 １……壁、２……半透明体、３……鏡、４……
温度測定手段、５……放射温度計、６……演算手
段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半透明体の背面に設けられた鏡と、壁面温度
   Twを測定する温度測定手段と、前記半透明体お
   よび壁面からの放射エネルギーＥ(T)、Ｅ（Tw）
   などを受光する放射温度計と、この放射温度計の
   出力Ｅ(S)を、前記温度測定手段の出力Twを壁面
   からの放射エネルギーに換算したＥ（Tw）およ
   び前記半透明体の表面および裏面の反射率ρ1、
   ρ2、透過率τ、前記鏡の反射率ρ0および前記壁面
   の放射率εwに基いて Ｅ(T)＝［Ｅ(S)−εwαE（Tw）］ ／（１−α−β） なる補正演算を行い、前記半透明体の温度Ｔを演
   算する演算手段とを備えた温度測定装置［ここ
   で、 α＝ρ1＋ρ0τ²／（１−ρ0ρ2）、 β＝（１−ρ0）τ／（１−ρ0ρ2）］。