JPH05157629A - 放射温度計 - Google Patents
放射温度計Info
- Publication number
- JPH05157629A JPH05157629A JP31881491A JP31881491A JPH05157629A JP H05157629 A JPH05157629 A JP H05157629A JP 31881491 A JP31881491 A JP 31881491A JP 31881491 A JP31881491 A JP 31881491A JP H05157629 A JPH05157629 A JP H05157629A
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- Japan
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- temperature
- elements
- radiant energy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定物の温度を低温から高温まで広範囲に
わたり測定することができること。 【構成】 被測定物の放射エネルギーを検出する検出素
子７は、検出波長の異なる第１，第２の検出素子７ａ，
７ｂが重ねて設けられる。第２検出素子７ｂは第１検出
素子７ａが有する透過波長の放射エネルギーを検出す
る。この第１，第２検出素子７ａ，７ｂの検出信号は、
演算手段１１で温度に変換されるが、設定手段１５は第
１，第２検出素子７ａ，７ｂいずれかを選択自在であ
り、異なる検出波長で夫々異なる温度範囲を測定でき、
温度測定範囲を広範囲にできる。
わたり測定することができること。 【構成】 被測定物の放射エネルギーを検出する検出素
子７は、検出波長の異なる第１，第２の検出素子７ａ，
７ｂが重ねて設けられる。第２検出素子７ｂは第１検出
素子７ａが有する透過波長の放射エネルギーを検出す
る。この第１，第２検出素子７ａ，７ｂの検出信号は、
演算手段１１で温度に変換されるが、設定手段１５は第
１，第２検出素子７ａ，７ｂいずれかを選択自在であ
り、異なる検出波長で夫々異なる温度範囲を測定でき、
温度測定範囲を広範囲にできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定物の放射エネル
ギーによりその温度を測定する放射温度計に関する。
ギーによりその温度を測定する放射温度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の放射温度計の構成を図２に示す。
被測定物の放射エネルギーは、透過波長の異なる複数の
フィルタ４１を有する回転盤４２を介して検出素子４０
で検出される。検出素子４０は、焦電素子、サーモパイ
ル等の熱電形検出器、あるいはＰｂＳ、Ｓｉ、Ｇｅ等の
光電形検出器により構成される。回転盤４２は、モータ
４２ａにより回転し、検出素子４０の検出信号は、増幅
器４３、Ａ／Ｄ変換器４４を介して演算手段４５に入力
される。
被測定物の放射エネルギーは、透過波長の異なる複数の
フィルタ４１を有する回転盤４２を介して検出素子４０
で検出される。検出素子４０は、焦電素子、サーモパイ
ル等の熱電形検出器、あるいはＰｂＳ、Ｓｉ、Ｇｅ等の
光電形検出器により構成される。回転盤４２は、モータ
４２ａにより回転し、検出素子４０の検出信号は、増幅
器４３、Ａ／Ｄ変換器４４を介して演算手段４５に入力
される。
【０００３】また、回転盤４２の各フィルタ４１の位置
は、同期信号発生器４６により検出されて演算手段４５
に入力される。したがって、演算手段４５は、各フィル
タ４１に同期して透過波長別の検出信号を得られる。演
算手段４５は、各フィルタ４１を介して検出される放射
エネルギー同志の比率等を計測することにより、被測定
物の温度を演算出力する。
は、同期信号発生器４６により検出されて演算手段４５
に入力される。したがって、演算手段４５は、各フィル
タ４１に同期して透過波長別の検出信号を得られる。演
算手段４５は、各フィルタ４１を介して検出される放射
エネルギー同志の比率等を計測することにより、被測定
物の温度を演算出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
放射温度計で使用される検出素子は、その種類別に検出
波長範囲が限定されるものであった。したがって、単一
の装置では、検出素子が有する限定された範囲内の温度
測定しかできず、用途が特定されるものであった。
放射温度計で使用される検出素子は、その種類別に検出
波長範囲が限定されるものであった。したがって、単一
の装置では、検出素子が有する限定された範囲内の温度
測定しかできず、用途が特定されるものであった。
【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、温度を広範囲にわたり測定すること
ができる放射温度計を提供することを目的としている。
されたものであり、温度を広範囲にわたり測定すること
ができる放射温度計を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の放射温度計は、被測定物から放射される放
射エネルギーを特定の波長の放射エネルギーを分離し、
分離して得られた複数の波長の放射エネルギーを検出
し、被測定物の温度を演算して出力する放射温度計にお
いて、互いに検出波長の異なる第１，第２検出素子７
ａ，７ｂを重ねて設け、かつ光路手前側の第１の検出素
子７ａは、第２検出素子７ｂの検出波長の光を透過する
材質で構成されることにより、第１，第２検出素子７
ａ，７ｂ各々から検出信号を出力するハイブリッド検出
素子７と、前記第１，第２検出素子７ａ，７ｂの検出波
長の放射エネルギーの波長を夫々透過自在な複数の透過
フィルタ５等の分光手段と、前記第１，第２検出素子７
ａ，７ｂに夫々対応する分光手段としての複数の透過フ
ィルタ５を透過した際の検出信号を選択し、該複数の検
出信号から被測定物の温度を出力する演算手段１１と、
必要に応じ前記第１，第２検出素子７ａ，７ｂのいずれ
かによる放射エネルギーの検出を選択する設定手段１５
とを具備したことを特徴としている。
め、本発明の放射温度計は、被測定物から放射される放
射エネルギーを特定の波長の放射エネルギーを分離し、
分離して得られた複数の波長の放射エネルギーを検出
し、被測定物の温度を演算して出力する放射温度計にお
いて、互いに検出波長の異なる第１，第２検出素子７
ａ，７ｂを重ねて設け、かつ光路手前側の第１の検出素
子７ａは、第２検出素子７ｂの検出波長の光を透過する
材質で構成されることにより、第１，第２検出素子７
ａ，７ｂ各々から検出信号を出力するハイブリッド検出
素子７と、前記第１，第２検出素子７ａ，７ｂの検出波
長の放射エネルギーの波長を夫々透過自在な複数の透過
フィルタ５等の分光手段と、前記第１，第２検出素子７
ａ，７ｂに夫々対応する分光手段としての複数の透過フ
ィルタ５を透過した際の検出信号を選択し、該複数の検
出信号から被測定物の温度を出力する演算手段１１と、
必要に応じ前記第１，第２検出素子７ａ，７ｂのいずれ
かによる放射エネルギーの検出を選択する設定手段１５
とを具備したことを特徴としている。
【０００７】
【作用】被測定物が放射する放射エネルギーは、波長の
異なる複数の透過フィルタ５を透過後、ハイブリッド検
出素子７の第１検出素子７ａで検出される。第１検出素
子７ａでは、波長の異なる光に対応した検出信号が出力
され、演算手段１１により演算されて被測定物の温度が
得られる。さらに、第１検出素子７ａの背後には第１検
出素子７ａを透過した放射エネルギーを検出する第２検
出素子７ｂが設けられ、第１検出素子７ａとは異なる波
長の放射エネルギーを検出する。
異なる複数の透過フィルタ５を透過後、ハイブリッド検
出素子７の第１検出素子７ａで検出される。第１検出素
子７ａでは、波長の異なる光に対応した検出信号が出力
され、演算手段１１により演算されて被測定物の温度が
得られる。さらに、第１検出素子７ａの背後には第１検
出素子７ａを透過した放射エネルギーを検出する第２検
出素子７ｂが設けられ、第１検出素子７ａとは異なる波
長の放射エネルギーを検出する。
【０００８】また、前記透過フィルタ５は、第２検出素
子７ｂに対応する波長の異なる複数の透過フィルタが設
けられている。したがって複数枚の透過フィルタ５は、
第１，第２検出素子７ａ，７ｂ夫々の検出波長前後の透
過波長を有している。そして、設定手段１１で所望する
第１，第２検出素子７ａ，あるいは７ｂを選択すること
により、第１，第２検出素子７ａ，７ｂいずれかが有す
る波長の放射エネルギーについて対応する透過フィルタ
５を介して検出することができ、この切り替えのみで検
出波長帯域を変更でき、温度の測定範囲を可変できる。
子７ｂに対応する波長の異なる複数の透過フィルタが設
けられている。したがって複数枚の透過フィルタ５は、
第１，第２検出素子７ａ，７ｂ夫々の検出波長前後の透
過波長を有している。そして、設定手段１１で所望する
第１，第２検出素子７ａ，あるいは７ｂを選択すること
により、第１，第２検出素子７ａ，７ｂいずれかが有す
る波長の放射エネルギーについて対応する透過フィルタ
５を介して検出することができ、この切り替えのみで検
出波長帯域を変更でき、温度の測定範囲を可変できる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の放射温度計の実施例を示す
図である。装置前側には、レンズ１が設けられ、このレ
ンズ１の後方に回転円盤２が設けられる。この回転円盤
２は、中心がモータ３の軸に固定されて一定速度で回転
し、さらにその回転中心から等距離位置に複数個の透過
窓４が形成されている。この透過窓４には、夫々透過波
長を異にする複数枚の分光手段としての透過フィルタ５
（５ａ〜５ｉ）が設けられている。この回転円盤２の後
方には、ハーフミラーで構成される分岐手段６が設けら
れ、この分岐手段６は、前記放射エネルギーを異なる２
箇所のハイブリッド検出素子７、８に導く。
図である。装置前側には、レンズ１が設けられ、このレ
ンズ１の後方に回転円盤２が設けられる。この回転円盤
２は、中心がモータ３の軸に固定されて一定速度で回転
し、さらにその回転中心から等距離位置に複数個の透過
窓４が形成されている。この透過窓４には、夫々透過波
長を異にする複数枚の分光手段としての透過フィルタ５
（５ａ〜５ｉ）が設けられている。この回転円盤２の後
方には、ハーフミラーで構成される分岐手段６が設けら
れ、この分岐手段６は、前記放射エネルギーを異なる２
箇所のハイブリッド検出素子７、８に導く。
【００１０】ハイブリッド検出素子７，８は、夫々、異
なる材質で形成される第１，第２検出素子７ａ，７ｂが
重なって形成されるものであり、第２検出素子７ｂ，８
ｂは、夫々、第１検出素子７ａ，８ａを透過した光を検
出する。すなわち、入射側（光路手前側）に設けられる
第１検出素子７ａ，８ａは、夫々、少なくとも第２検出
素子７ｂ，８ｂの検出波長帯域（特に検出ピーク波長）
部分を透過自在な材質のものを用いる必要がある。
なる材質で形成される第１，第２検出素子７ａ，７ｂが
重なって形成されるものであり、第２検出素子７ｂ，８
ｂは、夫々、第１検出素子７ａ，８ａを透過した光を検
出する。すなわち、入射側（光路手前側）に設けられる
第１検出素子７ａ，８ａは、夫々、少なくとも第２検出
素子７ｂ，８ｂの検出波長帯域（特に検出ピーク波長）
部分を透過自在な材質のものを用いる必要がある。
【００１１】例えば、ハイブリッド検出素子７は、検出
ピーク波長０．８４μｍ，透過波長１〜２０μｍのＳｉ
で形成される第１検出素子７ａ、及び検出ピーク波長
２．３〜２．７μｍのＰｂＳで形成される第２検出素子
７ｂが重なって構成される。またハイブリッド検出素子
８は、検出ピーク波長５．４μｍ，透過波長２〜２５μ
ｍのＧｅで形成される第１検出素子８ａ、及び検出波長
１〜２０μｍの焦電素子（ＰＥ）で形成される第２検出
素子８ｂが重なって構成される。他にも、第１検出素子
７ａ，８ａにＳｉを用いると、第２検出素子７ｂ，８ｂ
としてＴＰ，Ｇｅ，ＰＥを用いることができる。また、
第１、第２検出素子７ａ，８ａ，７ｂ，８ｂは、夫々、
熱電形検出器、及び光電形検出器を任意に組合せてハイ
ブリッド検出素子７，８を構成することができる。
ピーク波長０．８４μｍ，透過波長１〜２０μｍのＳｉ
で形成される第１検出素子７ａ、及び検出ピーク波長
２．３〜２．７μｍのＰｂＳで形成される第２検出素子
７ｂが重なって構成される。またハイブリッド検出素子
８は、検出ピーク波長５．４μｍ，透過波長２〜２５μ
ｍのＧｅで形成される第１検出素子８ａ、及び検出波長
１〜２０μｍの焦電素子（ＰＥ）で形成される第２検出
素子８ｂが重なって構成される。他にも、第１検出素子
７ａ，８ａにＳｉを用いると、第２検出素子７ｂ，８ｂ
としてＴＰ，Ｇｅ，ＰＥを用いることができる。また、
第１、第２検出素子７ａ，８ａ，７ｂ，８ｂは、夫々、
熱電形検出器、及び光電形検出器を任意に組合せてハイ
ブリッド検出素子７，８を構成することができる。
【００１２】また、前記透過フィルタ５は、夫々、特定
の波長を透過する。例えば、透過フィルタ５ａ〜５ｃは
前記ハイブリッド検出素子７の第１検出素子７ａ（Ｓｉ
製）用の透過フィルタであり、５ａは０．６５μｍの光
を透過し、５ｂは０．９μｍ，５ｃは１．０μｍの光を
透過する。そして、透過フィルタ５ｄ（１．４μｍ），
５ｅ（１．６μｍ）はハイブリッド検出素子８の第１検
出素子８ａ（Ｇｅ製）用の透過フィルタである。さら
に、透過フィルタ５ｆ（２．１μｍ）と、５ｇ（２．３
μｍ）はハイブリッド検出素子７の第２検出素子７ｂ
（ＰｂＳ製）用の透過フィルタである。また、透過フィ
ルタ５ｈ（３．４μｍ），５ｉ（５．０μｍ）はハイブ
リッド検出素子８の第２検出素子８ｂ（ＰＥ製）用の透
過フィルタである。このように構成された透過フィルタ
５により、夫々異なる波長の光を透過してハイブリッド
検出器７，８に供給する。尚、この透過フィルタ５に代
わり、回折格子等他の分光手段で所定波長の光を取り出
して後段に供給する構成としてもよい。
の波長を透過する。例えば、透過フィルタ５ａ〜５ｃは
前記ハイブリッド検出素子７の第１検出素子７ａ（Ｓｉ
製）用の透過フィルタであり、５ａは０．６５μｍの光
を透過し、５ｂは０．９μｍ，５ｃは１．０μｍの光を
透過する。そして、透過フィルタ５ｄ（１．４μｍ），
５ｅ（１．６μｍ）はハイブリッド検出素子８の第１検
出素子８ａ（Ｇｅ製）用の透過フィルタである。さら
に、透過フィルタ５ｆ（２．１μｍ）と、５ｇ（２．３
μｍ）はハイブリッド検出素子７の第２検出素子７ｂ
（ＰｂＳ製）用の透過フィルタである。また、透過フィ
ルタ５ｈ（３．４μｍ），５ｉ（５．０μｍ）はハイブ
リッド検出素子８の第２検出素子８ｂ（ＰＥ製）用の透
過フィルタである。このように構成された透過フィルタ
５により、夫々異なる波長の光を透過してハイブリッド
検出器７，８に供給する。尚、この透過フィルタ５に代
わり、回折格子等他の分光手段で所定波長の光を取り出
して後段に供給する構成としてもよい。
【００１３】また、ハイブリッド検出素子７，８の検出
信号は、夫々増幅器９（９ａ〜９ｄ）、及びＡ／Ｄ変換
器１０（１０ａ〜１０ｄ）を介して演算手段１１に出力
される。演算手段１１は、キー等の設定手段１５の操作
により、ハイブリッド検出素子７，８の出力のうち、第
１，第２検出素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂのいずれかの
取り込みを選択する。ここで、設定手段１５は、各検出
素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂが有する波長範囲に対応す
る測定可能な温度範囲を指定するものである。また、回
転円盤２の回転位置、すなわち各透過フィルタ５の位置
は、同期信号発生器１２により検出され、この演算手段
１１に入力される。
信号は、夫々増幅器９（９ａ〜９ｄ）、及びＡ／Ｄ変換
器１０（１０ａ〜１０ｄ）を介して演算手段１１に出力
される。演算手段１１は、キー等の設定手段１５の操作
により、ハイブリッド検出素子７，８の出力のうち、第
１，第２検出素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂのいずれかの
取り込みを選択する。ここで、設定手段１５は、各検出
素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂが有する波長範囲に対応す
る測定可能な温度範囲を指定するものである。また、回
転円盤２の回転位置、すなわち各透過フィルタ５の位置
は、同期信号発生器１２により検出され、この演算手段
１１に入力される。
【００１４】そして、演算手段１１は、選択された検出
素子に対応する透過フィルタ５の透過光を得るため、同
期信号発生器１２の検出に基づき、回転円盤２の回転
中、所望の透過フィルタ５が光路上に位置した際の検出
信号を取り込む。例えば、Ｓｉで形成されたハイブリッ
ド検出素子７の第１検出素子７ａによる検出信号を得る
際には、透過フィルタ５ａ（０．６５μｍ），５ｂ
（０．９μｍ），５ｃ（１．０μｍ）部分が光路上に位
置した際の検出信号を繰り返し取り込み、これら各透過
フィルタ５ａ，５ｂ，５ｃの単独の検出信号またはその
比率から温度を演算して出力する。
素子に対応する透過フィルタ５の透過光を得るため、同
期信号発生器１２の検出に基づき、回転円盤２の回転
中、所望の透過フィルタ５が光路上に位置した際の検出
信号を取り込む。例えば、Ｓｉで形成されたハイブリッ
ド検出素子７の第１検出素子７ａによる検出信号を得る
際には、透過フィルタ５ａ（０．６５μｍ），５ｂ
（０．９μｍ），５ｃ（１．０μｍ）部分が光路上に位
置した際の検出信号を繰り返し取り込み、これら各透過
フィルタ５ａ，５ｂ，５ｃの単独の検出信号またはその
比率から温度を演算して出力する。
【００１５】そして、設定手段１５の設定を変更し、検
出素子７ｂを使用した温度計測を行う場合には、透過フ
ィルタ５ｆ（２．１μｍ）と５ｇ（２．３μｍ）の透過
光に基づきこの光に対応する単独の検出信号またはその
比率から温度を演算して出力する。このように、各検出
素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂの検出波長に対応した透過
フィルタ５を選択することにより、演算手段１１から
は、測定範囲（レンジ）を変更して被測定物の温度を測
定することができ、低温から恒温まで複数のレンジで測
定することができる。
出素子７ｂを使用した温度計測を行う場合には、透過フ
ィルタ５ｆ（２．１μｍ）と５ｇ（２．３μｍ）の透過
光に基づきこの光に対応する単独の検出信号またはその
比率から温度を演算して出力する。このように、各検出
素子７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂの検出波長に対応した透過
フィルタ５を選択することにより、演算手段１１から
は、測定範囲（レンジ）を変更して被測定物の温度を測
定することができ、低温から恒温まで複数のレンジで測
定することができる。
【００１６】尚、上述した実施例では、分光手段６で分
光した光を用い、２つのハイブリッド検出素子７，８で
計４つの検出素子の検出出力を得る構成としたが、分岐
手段６を用いず１つのハイブリッド検出素子７で２つの
検出出力を得る構成としても良く、この場合においても
各検出素子の検出波長に対応した複数の測定範囲を設定
することができ、前記実施例同様に広範囲の温度測定を
行うことができる。
光した光を用い、２つのハイブリッド検出素子７，８で
計４つの検出素子の検出出力を得る構成としたが、分岐
手段６を用いず１つのハイブリッド検出素子７で２つの
検出出力を得る構成としても良く、この場合においても
各検出素子の検出波長に対応した複数の測定範囲を設定
することができ、前記実施例同様に広範囲の温度測定を
行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、夫々検出波長の異なる
２つの検出素子を重ねて構成したので、１箇所に検出素
子を配置するのみで異なる検出波長での検出信号を得る
ことができ、検出素子の設置スペースを取らず装置全体
を小型化できる。さらに、設定手段により、これら複数
の検出素子の検出信号に対応して被測定物の測定温度範
囲を変更でき、低温から高温までレンジの異なる広範囲
な温度測定を行うことができる。
２つの検出素子を重ねて構成したので、１箇所に検出素
子を配置するのみで異なる検出波長での検出信号を得る
ことができ、検出素子の設置スペースを取らず装置全体
を小型化できる。さらに、設定手段により、これら複数
の検出素子の検出信号に対応して被測定物の測定温度範
囲を変更でき、低温から高温までレンジの異なる広範囲
な温度測定を行うことができる。
【図１】本発明の放射温度計を示す図。
【図２】従来の放射温度計を示す図。
２…回転円盤、５（５ａ〜５ｉ）…透過フィルタ（分光
手段）、６…分岐手段、７，８…ハイブリッド検出素
子、７ａ，８ａ…第１検出素子、７ｂ，８ｂ…第２検出
素子、９（９ａ〜９ｄ）…増幅器、１０（１０ａ〜１０
ｄ）…Ａ／Ｄ変換器、１１…演算手段、１５…設定手
段。
手段）、６…分岐手段、７，８…ハイブリッド検出素
子、７ａ，８ａ…第１検出素子、７ｂ，８ｂ…第２検出
素子、９（９ａ〜９ｄ）…増幅器、１０（１０ａ〜１０
ｄ）…Ａ／Ｄ変換器、１１…演算手段、１５…設定手
段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 幸雄 東京都板橋区熊野町32番８号 株式会社チ ノー内
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定物から放射される放射エネルギー
を特定の波長の放射エネルギーを分離し、分離して得ら
れた複数の波長の放射エネルギーを検出し、被測定物の
温度を演算して出力する放射温度計において、 互いに検出波長の異なる第１，第２検出素子（７ａ，７
ｂ）を重ねて設け、かつ光路手前側の第１検出素子（７
ａ）は、第２検出素子（７ｂ）の検出波長の光を透過す
る材質で構成されることにより、第１，第２検出素子
（７ａ，７ｂ）各々から検出信号を出力するハイブリッ
ド検出素子（７）と、 前記第１，第２検出素子（７ａ，７ｂ）の検出波長の放
射エネルギーを取り出す分光手段（５）と、 前記第１，第２検出素子（７ａ，７ｂ）に夫々対応する
分光手段（５）からの検出信号を選択し、該複数の検出
信号から被測定物の温度を出力する演算手段（１１）と
を具備したことを特徴とする放射温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31881491A JPH05157629A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 放射温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31881491A JPH05157629A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 放射温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157629A true JPH05157629A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18103246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31881491A Pending JPH05157629A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 放射温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05157629A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8096706B2 (en) * | 2008-05-27 | 2012-01-17 | Nanya Technology Corporation | Temperature detector and the method using the same |
-
1991
- 1991-12-03 JP JP31881491A patent/JPH05157629A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8096706B2 (en) * | 2008-05-27 | 2012-01-17 | Nanya Technology Corporation | Temperature detector and the method using the same |
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