JPH0473092B2 - - Google Patents
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- JPH0473092B2 JPH0473092B2 JP58034363A JP3436383A JPH0473092B2 JP H0473092 B2 JPH0473092 B2 JP H0473092B2 JP 58034363 A JP58034363 A JP 58034363A JP 3436383 A JP3436383 A JP 3436383A JP H0473092 B2 JPH0473092 B2 JP H0473092B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- steel pipe
- furnace
- radiation thermometer
- temperature measurement
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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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/07—Arrangements for adjusting the solid angle of collected radiation, e.g. adjusting or orienting field of view, tracking position or encoding angular position
-
- 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
- G01J5/0275—Control or determination of height or distance or angle information for sensors or receivers
-
- 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
- G01J5/48—Thermography; Techniques using wholly visual means
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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】
本発明は、炉内にある管状物体の温度測定方法
に関する。
に関する。
加熱炉または熱処理炉などの炉内にある管状物
体たとえば鋼管の温度を非接触で測定するのに放
射温度計が用いられるが、この放射温度計を用い
る従来の測定方法は第１図に示す如く、炉２内の
鋼管１の内外表面を炉壁に設けた透過窓３を通し
て放射温度計４で覗き、該放射温度計４の視野に
入る鋼管の表面からの放射エネルギーを検出する
というものである。該放射温度計４には測定位置
を変えることのできる走査型のものが使用されて
いる。一方、炉２内を管軸方向と直角方向に搬送
される鋼管１は該鋼管１の長さによつて、炉内搬
送が問題なく行われるようにするため、炉幅方向
の適正な位置に載置されるように炉内に装入され
る。すなわち、該鋼管１の端部と炉側壁内面との
距離は鋼管１の長さによつて変わるので、該鋼管
上の測温点（図中５で示す）の位置（管端からの
距離）が鋼管の長さによつて変わることになる。
また、該鋼管１の外径または内径が変わると内表
面と外表面の測定境界点（図中７で示す）が変わ
つてくる。従つて、このような測温方法では測定
温度と測定位置との対応がとれず、また鋼管の内
表面と外表面の測定区分もできないという問題を
有している。
体たとえば鋼管の温度を非接触で測定するのに放
射温度計が用いられるが、この放射温度計を用い
る従来の測定方法は第１図に示す如く、炉２内の
鋼管１の内外表面を炉壁に設けた透過窓３を通し
て放射温度計４で覗き、該放射温度計４の視野に
入る鋼管の表面からの放射エネルギーを検出する
というものである。該放射温度計４には測定位置
を変えることのできる走査型のものが使用されて
いる。一方、炉２内を管軸方向と直角方向に搬送
される鋼管１は該鋼管１の長さによつて、炉内搬
送が問題なく行われるようにするため、炉幅方向
の適正な位置に載置されるように炉内に装入され
る。すなわち、該鋼管１の端部と炉側壁内面との
距離は鋼管１の長さによつて変わるので、該鋼管
上の測温点（図中５で示す）の位置（管端からの
距離）が鋼管の長さによつて変わることになる。
また、該鋼管１の外径または内径が変わると内表
面と外表面の測定境界点（図中７で示す）が変わ
つてくる。従つて、このような測温方法では測定
温度と測定位置との対応がとれず、また鋼管の内
表面と外表面の測定区分もできないという問題を
有している。
鋼の焼入れ、焼戻しなどの熱処理においては、
熱処理過程の被処理材の温度履歴ならびに均熱温
度が機械的強度などの品質に大きく影響すること
は周知のことであり、鋼管の熱処理においても鋼
管の長さ方向および内外表面ともに所要温度範囲
内に加熱均熱、すなわち均一熱処理を行つてバラ
ツキの少ない均一な品質を得ることが重量であ
る。しかし、前述の従来の測温方法によつては、
管軸方向の位置に対応した温度分布および内外表
面温度差が把握できないため、加熱均熱時間のコ
ントロール、鋼管の長さ方向の温度分布コントロ
ールなどの均一熱処理のための必要操作が迅速か
つ的確にできなかつた。
熱処理過程の被処理材の温度履歴ならびに均熱温
度が機械的強度などの品質に大きく影響すること
は周知のことであり、鋼管の熱処理においても鋼
管の長さ方向および内外表面ともに所要温度範囲
内に加熱均熱、すなわち均一熱処理を行つてバラ
ツキの少ない均一な品質を得ることが重量であ
る。しかし、前述の従来の測温方法によつては、
管軸方向の位置に対応した温度分布および内外表
面温度差が把握できないため、加熱均熱時間のコ
ントロール、鋼管の長さ方向の温度分布コントロ
ールなどの均一熱処理のための必要操作が迅速か
つ的確にできなかつた。
本発明は、かかる問題点を解決するための測温
方法を提供するものであり、その要旨は、炉壁に
設けた窓を通して、炉内の管状物体の一端側の内
表面または内外表面を覗く位置に設置した放射温
度計により、前記管状物体の一端側の温度を走査
測定し、該測定時の管状物体の寸法と放射温度計
の設置条件を表わす値とを用いて算出される管状
物体上の測温位置と放射温度計の走査角度との対
応関係にもとづいて測温位置に対応した測温情報
を得ることを特徴とする管状物体の温度測定方法
である。
方法を提供するものであり、その要旨は、炉壁に
設けた窓を通して、炉内の管状物体の一端側の内
表面または内外表面を覗く位置に設置した放射温
度計により、前記管状物体の一端側の温度を走査
測定し、該測定時の管状物体の寸法と放射温度計
の設置条件を表わす値とを用いて算出される管状
物体上の測温位置と放射温度計の走査角度との対
応関係にもとづいて測温位置に対応した測温情報
を得ることを特徴とする管状物体の温度測定方法
である。
以下本発明を図示の実施例にもとづき詳しく説
明する。
明する。
第２図ａは本発明の実施例における装置構成を
示す図、図において４は放射温度計で、計測視野
角度範囲θを走査して、該角度θに対応する炉２
内の鋼管１内外表面の範囲の温度測定が可能であ
る。１１は放射温度計４の検出信号から温度信号
に変換する温度測定信号回路、１２は放射温度計
４内の走査回路からの信号にもとづき放射温度計
４の時時刻刻の走査角度±θa（図示のαなる角度
に相当する走査角度を零とする）を求める走査角
度信号回路である。１３は設定器で、炉２内の鋼
管１の測温側の端部６と炉側壁内面との距離L1
（鋼管１の長さによつて決まる）、鋼管１の外径Ｄ
および肉厚ｔも設定入力するものである。
示す図、図において４は放射温度計で、計測視野
角度範囲θを走査して、該角度θに対応する炉２
内の鋼管１内外表面の範囲の温度測定が可能であ
る。１１は放射温度計４の検出信号から温度信号
に変換する温度測定信号回路、１２は放射温度計
４内の走査回路からの信号にもとづき放射温度計
４の時時刻刻の走査角度±θa（図示のαなる角度
に相当する走査角度を零とする）を求める走査角
度信号回路である。１３は設定器で、炉２内の鋼
管１の測温側の端部６と炉側壁内面との距離L1
（鋼管１の長さによつて決まる）、鋼管１の外径Ｄ
および肉厚ｔも設定入力するものである。
また、１４も設定器であり、放射温度計４の設
置条件であるＨ（鋼管１に対する相対高さ）、L2
（炉側壁内面からの水平距離）、α（基準傾角）お
よびL0max（放射温度計４の設置条件から制約さ
れる鋼管外表面測温可能な距離）を設定入力する
ものである。
置条件であるＨ（鋼管１に対する相対高さ）、L2
（炉側壁内面からの水平距離）、α（基準傾角）お
よびL0max（放射温度計４の設置条件から制約さ
れる鋼管外表面測温可能な距離）を設定入力する
ものである。
１５は演算回路であり、前記設定器１３および
１４からの設定値L1，Ｄ，Ｈ，L2，α，L0max
を用いて、第２図ｂに示す鋼管１の内表面測温の
ための走査角度範囲（±θi）と外表面測温のため
の走査角度範囲（＋θ0）とを基準傾角αを基準に
して下式 （−θi）＝tan-1｛（Ｈ−ｔ）／（L1＋L2）｝−α
……(1) （＋θi）＝α−tan-1｛（Ｈ−Ｄ＋ｔ）／（L1＋L2）｝
……(2) （＋θ0）＝（α−θi）−tan-1｛（Ｈ−Ｄ）／（L0max
＋L1＋L2）｝ ……(3) によつて算出し、走査角度信号回路１２からの角
度信号（±θa）が前記角度範囲（±θi）または
（＋θ0）の範囲であるとき対応した判別信号を出
力する内外面測温判別回路である。
１４からの設定値L1，Ｄ，Ｈ，L2，α，L0max
を用いて、第２図ｂに示す鋼管１の内表面測温の
ための走査角度範囲（±θi）と外表面測温のため
の走査角度範囲（＋θ0）とを基準傾角αを基準に
して下式 （−θi）＝tan-1｛（Ｈ−ｔ）／（L1＋L2）｝−α
……(1) （＋θi）＝α−tan-1｛（Ｈ−Ｄ＋ｔ）／（L1＋L2）｝
……(2) （＋θ0）＝（α−θi）−tan-1｛（Ｈ−Ｄ）／（L0max
＋L1＋L2）｝ ……(3) によつて算出し、走査角度信号回路１２からの角
度信号（±θa）が前記角度範囲（±θi）または
（＋θ0）の範囲であるとき対応した判別信号を出
力する内外面測温判別回路である。
１６は温度測定信号回路１１からの温度信号
を、内外面測温判別回路１５からの内表面測温ま
たは外表面測温の判別信号にもとづいて、内表面
温度信号と外表面温度信号とに区分する温度信号
区分回路である。また、１７も演算回路であり、
鋼管１の内表面上および外表面上の各測定位置を
鋼管端部６または７からの距離として表わした場
合の該測温位置（第２図ｃ中のLiおよびL0）に
対応する内表面走査角度範囲（θic）および外表面
走査角度（θpc）は演算回路１５と同じ計算によ
り求められるもので、（θic）＝（−θi）＋（＋θi）
およ
び（θpc）＝（＋θp）の関係があり、基準傾角度αを
零基準しているため、放射温度計の走査角度（＋
θa）との対応を容易に採れるものである。
を、内外面測温判別回路１５からの内表面測温ま
たは外表面測温の判別信号にもとづいて、内表面
温度信号と外表面温度信号とに区分する温度信号
区分回路である。また、１７も演算回路であり、
鋼管１の内表面上および外表面上の各測定位置を
鋼管端部６または７からの距離として表わした場
合の該測温位置（第２図ｃ中のLiおよびL0）に
対応する内表面走査角度範囲（θic）および外表面
走査角度（θpc）は演算回路１５と同じ計算によ
り求められるもので、（θic）＝（−θi）＋（＋θi）
およ
び（θpc）＝（＋θp）の関係があり、基準傾角度αを
零基準しているため、放射温度計の走査角度（＋
θa）との対応を容易に採れるものである。
図ｃ中の基準傾角度αを基準にした内表面走査
角度−θicおよび＋θicならびに外表面走査角度θpc
と内表面測温位置Liおよび外表面測温位置L0との
対応関係は、 走査角度−θicが（−θi）の範囲内においては(4)
式、 Li＝ｆ（−θic，L1，α，L2，Ｈ，Ｄ，ｔ）
……(4) 走査角度＋θicが（＋θi）の範囲内においては(5)
式、 Li＝ｆ（±θic，L1，α，L2，Ｈ，Ｄ，ｔ）
……(5) 走査角度θpcが（＋θp）の範囲内においては(6)
式、 Lp＝ｆ（θpc， （＋θi），L1，α，L2，Ｈ，Ｄ，ｔ） ……(6) の関連式から求められる。（＋θi），（−θi）および
（＋θp）は演算回路１５で算出された値を利用し
ている。式(4)、(5)、(6)中の−θic、＋θic，θpcは
放射
温度計の走査角度（±θa）に前述の通り容易に置
き換えられ、走査角度（±θa）と測温位置（Liお
よびLp）との関係線図データをもつている。走査
角度信号回路１２からの角度（±θa）を測温位置
信号に変換する測温位置信号回路である。
角度−θicおよび＋θicならびに外表面走査角度θpc
と内表面測温位置Liおよび外表面測温位置L0との
対応関係は、 走査角度−θicが（−θi）の範囲内においては(4)
式、 Li＝ｆ（−θic，L1，α，L2，Ｈ，Ｄ，ｔ）
……(4) 走査角度＋θicが（＋θi）の範囲内においては(5)
式、 Li＝ｆ（±θic，L1，α，L2，Ｈ，Ｄ，ｔ）
……(5) 走査角度θpcが（＋θp）の範囲内においては(6)
式、 Lp＝ｆ（θpc， （＋θi），L1，α，L2，Ｈ，Ｄ，ｔ） ……(6) の関連式から求められる。（＋θi），（−θi）および
（＋θp）は演算回路１５で算出された値を利用し
ている。式(4)、(5)、(6)中の−θic、＋θic，θpcは
放射
温度計の走査角度（±θa）に前述の通り容易に置
き換えられ、走査角度（±θa）と測温位置（Liお
よびLp）との関係線図データをもつている。走査
角度信号回路１２からの角度（±θa）を測温位置
信号に変換する測温位置信号回路である。
１８は温度測定信号回路１１からの温度信号
を、測温位置信号回路１７からの出力にもとづい
て、測温位置と測温値を対応づけて出力する温度
パターン測定回路である。さらに、１９は温度信
号区分回路１６からの内表面温度、外表面温度に
もとづいて、それぞれの最大値、平均値、最小値
を求め内表面と外表面の温度差の最大値、最小値
ならびに平均温度差を出力する温度差演算回路で
ある。
を、測温位置信号回路１７からの出力にもとづい
て、測温位置と測温値を対応づけて出力する温度
パターン測定回路である。さらに、１９は温度信
号区分回路１６からの内表面温度、外表面温度に
もとづいて、それぞれの最大値、平均値、最小値
を求め内表面と外表面の温度差の最大値、最小値
ならびに平均温度差を出力する温度差演算回路で
ある。
上記の構成により、炉２内への鋼管１の装入位
置が鋼管の長さによつて変つても、鋼管１の内表
面および外表面の各測温位置に対応した測温値が
検出でき、内外面の温度差や温度分布なども算出
することができる。こうして算出した温度情報に
もとづき、炉の操業条件を適確にコントロールす
ることができる。
置が鋼管の長さによつて変つても、鋼管１の内表
面および外表面の各測温位置に対応した測温値が
検出でき、内外面の温度差や温度分布なども算出
することができる。こうして算出した温度情報に
もとづき、炉の操業条件を適確にコントロールす
ることができる。
なお、上記実施例における放射温度計４は走査
機能を内蔵した型式のものであるが、温度計全体
の角度を調整する型式の放射温度計であつてもよ
いことはもちろんであり、また設定器１３，１４
から入力するL1，Ｄおよびｔは他のプロセスコ
ンピユーターあるいはビジネスコンピユーターか
ら自動入力することもできる。
機能を内蔵した型式のものであるが、温度計全体
の角度を調整する型式の放射温度計であつてもよ
いことはもちろんであり、また設定器１３，１４
から入力するL1，Ｄおよびｔは他のプロセスコ
ンピユーターあるいはビジネスコンピユーターか
ら自動入力することもできる。
第１図は従来の測温方法を説明する図、第２図
は本発明の実施例における装置構成を示す図であ
る。 １：鋼管、２：炉、３：透過窓、４：放射温度
計、１１：温度測定信号回路、１２：走査角度信
号回路、１３：設定器、１４：設定器、１５：内
外面測温判別回路、１６：温度信号区分回路、１
７：測温位置信号回路、１８：温度パターン測定
回路、１９：温度差演算回路。
は本発明の実施例における装置構成を示す図であ
る。 １：鋼管、２：炉、３：透過窓、４：放射温度
計、１１：温度測定信号回路、１２：走査角度信
号回路、１３：設定器、１４：設定器、１５：内
外面測温判別回路、１６：温度信号区分回路、１
７：測温位置信号回路、１８：温度パターン測定
回路、１９：温度差演算回路。
Claims (1)
- １ 炉壁に設けた窓を通して、炉内の管状物体の
一端側の内表面または内外表面を覗く位置に設置
した放射温度計により、前記管状物体の一端側の
温度を走査測定し、該測定時の管状物体の寸法と
放射温度計の設置条件を表わす値とを用いて算出
される管状物体上の測温位置と放射温度計の走査
角度との対応関係にもとづいて測温位置に対応し
た測温情報を得ることを特徴とする管状物体の温
度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034363A JPS59160724A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 管状物体の温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034363A JPS59160724A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 管状物体の温度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160724A JPS59160724A (ja) | 1984-09-11 |
| JPH0473092B2 true JPH0473092B2 (ja) | 1992-11-19 |
Family
ID=12412077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58034363A Granted JPS59160724A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 管状物体の温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59160724A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6680303B2 (ja) * | 2017-02-24 | 2020-04-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 見かけの放射率算出方法、温度計測方法、管材の製造方法及び温度計測装置 |
| JP6787419B2 (ja) * | 2018-02-14 | 2020-11-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 温度計測システム、温度計測方法及び管材の製造方法 |
-
1983
- 1983-03-04 JP JP58034363A patent/JPS59160724A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59160724A (ja) | 1984-09-11 |
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