JPH0531536Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、被測定物から放出される熱放射エネ
ルギーの計測により被測定物の温度情報を得るこ
とのできる放射温度計に関するものである。

［従来技術］ 現行に使用されている放射温度計は、温度情報
を得るために不可欠な熱放射エネルギーを効率良
く選択するための光学系と、光学系によつて得ら
れた熱放射エネルギーを計測に便利な電気信号に
変換するための検出素子が設けられた検出系と、
検出系で得られた電気信号を付勢処理して所望の
温度信号を得るための電気系によつて大別構成さ
れている。

ところで、従来の放射温度計においては、上述
した各々が独立した各系における電気的な配線を
リード線によつて行つていた。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、放射温度計のコンパクト化に伴
なつて上述した光学系・検出系・電気系の各系を
限られた空間内（放射温度計の外ケース内）に納
めなければならないことからリード線の占める有
効面積も限定され、そのため各リード線同志が絡
み合つたり、また、各リード線によつて外部から
の信号を雑音として取り込んでしまう等の問題点
があつた。

そこで、上記問題点を解決すべくリード線をほ
とんど使用することのないコネクタを利用した基
板（マザーボード）へのダイレクト接続が望まれ
ている。しかし、上記の手法においては光学系・
検出系・電気系の各系を一枚の基板に正確な位置
出しをもつて載置させるのは構造上困難とされて
いた。そこで、本出願人は光学系の所定位置に取
り付けられるプリアンプ部に着目し、このプリア
ンプ部に遊びを持たせることによつて上記の問題
点を解決するに至つた。

ところで、光路中にモータ等によつてチヨツパ
板を回転させる機構を有する放射温度計を使用す
る場合には、モータの故障等が生じたときに交換
を行う等の保守が必要となつてくる。しかし、従
来の放射温度計では、各々が独立した光学系・検
出系・電気系を外ケースの架台上に位置決め固定
させているため、モータの交換等を行つた際に各
系に位置ずれが生じ、そのため光軸がずれてしま
う再度光軸の調整をしなければならない等の問題
があつた。

そこで、本考案は上記の点に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は装置全体のコンパクト化
に伴ない、光学系を中心として検出系・電気系の
各系の光軸をずらすことなく正確な位置出しをも
つて一枚のマザーボード上に載置して外ケース内
に収納することができるとともに、その際検出系
をなすプリアンプ部のマザーボードへの着脱を容
易に行え、また、モータに故障等が生じた場合に
も簡単に交換を行うことのできる極めて保守性の
高い放射温度計を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本考案に係る放射温度
計は、外ケース４の内底部４ｂに固設されたマザ
ーボード５と、前記外ケース４の側壁４ａ，４ａ
間に架設され被測定物から放出される熱放射エネ
ルギーを集光する光学系２と、該光学系２の所定
位置に固設されるとともに、第１の係合手段が配
設されたプリアンプ部受け部材１１と、前記第１
の係合手段に対応する位置に第２の係合手段が形
成されているとともに、前記光学系２から導かれ
る熱放射エネルギーを検出する検出素子２１が内
装された脚部２８を有するプリアンプ部本体２２
と該脚部２８に対応する位置に取付孔２３ｂの形
成されたプリアンプ基板２３とからなるプリアン
プ部２０と、を備え、 前記脚部２８は前記取付孔２３ｂに遊挿固定さ
れるとともに、前記第２の係合手段は前記第１の
係合手段に係合され、前記プリアンプ部２０はマ
ザーボード５に着脱自在に取り付けられることを
特徴としている。

［実施例］ 以下、本考案による放射温度計の一実施例を図
面に基いて説明する。

第１図は、本考案に係る放射温度計（検出器）
の一実施例を示す斜視図、第２図は、同平面図、
第３図及び第４図は、本考案の要部であるプリア
ンプ部の着脱状態を示す図である。なお、実施例
における放射温度計（検出器）は対物部にレン
ズ、検出素子にPbSを使用した単色のPbS放射温
度計を一例に挙げている。

この放射温度計は検出器と変換器とによつて構
成されるもので、図にいおて１は検出器を示して
いる。この検出器１は光学系２、検出系３、電気
系に大別構成される。光学系２は検出器１の中核
をなしており、外ケース４の側壁４ａ，４ａ間に
架設され、外ケース４の内底部４ｂに固設された
マザーボード５上部に位置決め固定されている。
この光学系２はさらに対物部６、接眼部７、分割
部８によつて構成されている。対物部６には円筒
形状の対物筒６ａ内に被測定物（図示せず）から
放出される熱放射エネルギーを集光するための対
物レンズ（あるいは対物ミラー）６ｂが設けられ
ている。また、接眼部７には対物筒６ａより小径
の接眼筒７ａの一端に接眼ミラー７ｂと中間ミラ
ー７ｃとが光軸（第２図中の細線Ｌ−Ｌ）に対し
て所定角度（45度）傾斜した状態で各々対向配設
されている。そして、前記接眼部７のフアインダ
を覗いて接眼部７と分割部８との間の光軸上に設
けられた照準９においてピント合わせを行い被測
定物の測定距離を設定している。

さらに、前記対物部６と接眼部７との間には、
その側部が平坦面をなす略丸長形状の架台１０が
一体に形成されている。そして、該架台１０内の
光軸Ｌ−Ｌ上に配設された分割部８では可視光お
よび赤外光の分割を行つている。

また、前記架台１０には後述するプリアンプ部
２０を取り付けるための略Ｌ字形のプリアンプ部
受け部材（以下、受け部材という）１１が設けら
れている。この受け部材１１は側部１１ａの上下
２箇所が前記架台１０の側部に螺子等により固定
されている。受け部材１１の基部１１ｂ上の所定
位置には後述するプリアンプ部２０の挿入穴２
６，２７が挿入されるための各々が大径部１２
ａ，１３ａと小径部１２ｂ，１３ｂからなる短支
柱１２と長支柱１３が並設して固定されている。

さらに、前記受け部材１１の基部１１ｂにおけ
る右端面にはモータ架台１４が固設されている。
このモータ架台１４上にはその先端にチヨツパ板
１５の接続されたモータ１６が取り付けられてい
る。前記チヨツパ板１５は、その表面の所定位置
に所定間隔置きに貫通した複数個の孔１５ａが形
成された金属円板によつて形成されるもので、こ
のチヨツパ板１５は、前記モータ架台１４、受け
部材１１と光学系２との間に形成された間隙１７
内に位置決めされている。また、該間隙１７内に
おけるチヨツパ板１５の所定位置には透過型の位
置検出素子１８，１８の接続された基板１９が設
けられている。この基板１９は前記チヨツパ板１
５を挟むようにして設けられ、その一端が前記モ
ータ架台１４に位置決め固定されている。

ところで、モータ架台１４には、その一端が該
モータ架台１４に図中点ｃを中心として軸支され
るとともに、他端が直角に折曲されて着脱片１４
ａとなつている略半リング状のバンド部１４ｂが
設けられている。そして、チヨツパ板１５の取り
付いたモータ１６は、バンド部１４ｂの着脱片１
４ａの螺子を外して点ｃを中心として回転（図中
の矢印Ｔ）させることによつて容易に着脱を行う
ことができるので、モータ１６の故障等に対処で
き保守性に優れている。

次に、前記受け部材１１には、検出系３を構成
するプリアンプ部２０が取付けられている。この
プリアンプ部２０は、第１図及び第３図に示すよ
うに前記光学系２で得られた熱放射エネルギーを
検出するための検出素子（PbS）２１が内装され
たプリアンプ部本体２２と、該プリアンプ部本体
２２の背部に設けられ、その下部にコネクタ２３
ａが接続されるとともに、プリアンプを構成する
素子の接続された電気系をなすプリアンプ基板２
３と、該プリアンプ基板２３を挟持し覆うように
して設けられ、前記コネクタ２３ａの接合面に開
口部を有するプリアンプケース２４とによつて構
成されるものである。

ところで、前記プリアンプ部本体２２に内装さ
れた検出素子２１の前段でチヨツパ板１５と対向
した位置には素子絞り２５が設けられていて、前
記光学系２からの熱放射エネルギーを一旦効率良
く絞つて検出素子２１へと導いている。該検出素
子２１であるPbSは光電効果を利用して熱放射エ
ネルギーを電気信号に変換させており、この種の
光電効果を利用した検出素子２１としてはPbS以
外に光電管、PbSe，InSb，HgCdTe等がある。
また、検出系３としては上述した光電形以外に熱
電形のものがある。これは熱放射エネルギーを一
旦熱として検出し、素子の温度変化を熱起電力、
抵抗変化、機械的変位、焦電効果として電気信号
に変換する熱電堆、サーミスタ、ボロメータ、焦
電素子等を使用したものである。

さらに、前記プリアンプ部本体２２には前記短
支柱１２と長支柱１３に対応した位置に挿入穴２
６，２７が形成されている。この挿入穴２６，２
７はいずれも連続した大径穴２６ａ，２７ａと小
径穴２６ｂ，２７ｂによつて形成されている。ま
た、該挿入穴２６，２７のうち長支柱１３に挿入
される挿入穴２７は軸方向に貫通しており、小径
穴２７ｂの上部にさらに連続して大径穴２７ｃが
形成されている。従つて、前記挿入穴２６，２７
を短支柱１２と長支柱１３に挿入し前記大径穴２
７ｃを介して長支柱１３の頭部を螺子等で締着す
ることによりプリアンプ部本体２２が光学系２に
対して位置決め固定されるようになつている。

さらに、第３図におけるプリアンプ部本体２２
の側部の上下２箇所には小径部２８ａおよび大径
部２８ｂからなる脚部２８が設けられている。

また、前記プリアンプ基板２３には前記各々の
脚部２８に対応した位置に該脚部２８の小径部２
８ａより大径、かつ大径部２８ｂより小径の取付
孔２３ｂが形成されている。そして、プリアンプ
部本体２２の脚部２８は、小径部２８ａが取付孔
２３ｂに遊挿された状態でスプリングワツシヤ等
を介して螺子（ボルト）によつて締着されてい
る。このため、前記プリアンプ部本体２２との間
に遊びを持たせることができる。

なお、前記プリアンプ基板２３に設けられたコ
ネクタ２３ａは予め位置決め固定されたマザーボ
ード５のコネクタ５ａに着脱自在に接続固定でき
るようになつている。

従つて、上述したように前記プリアンプ部２０
はプリアンプ部本体２２とプリアンプ基板２３と
の間にある程度の遊びを持たせることができると
同時に、光学系２およびマザーボード５上に正確
な位置出しをもつて確実に位置決め固定されるこ
とになる。

さらに、マザーボード５上の所定位置（第２図
における上部）にはＡ／Ｄ変換器、CPU、モー
タ制御用の素子の接続された回路基板２９，２９
ａ，２９ｂ，２９ｃが設けられている。

この回路基板２９は予めマザーボード５の所定
位置に固設された支持枠３０の溝３０ａに沿つて
マザーボード５のコネクタ５ｂ，５ｃ，５ｄに着
脱自在に取り付けられるようになつている。

ところで、前記プリアンプ部２０から出力され
た信号は、上記回路基板２９ａに載置されたＡ／
Ｄ変換器を介してCPU（回路基板２９ｂ上）にお
いて演算処理され温度信号に対応した電気信号に
変換される。さらに、この電気信号は検出器１に
設けられた端子板（図示せず）から接続ケーブル
を介して図示しない変換器へ導かれ所望の温度信
号に変換される。

なお、上述した実施例では単色のPbS放射温度
計を例にとつて説明しているが、他の検出素子を
用いた放射温度計、二色放射温度計をはじめ各種
の放射温度計や水分計等に適用できることは言う
までもない。

また、プリアンプ部２０の第２の係合手段とし
ての挿入穴２６，２７や脚部２８、さらには第１
の係合手段としての短支柱１２、長支柱１３が設
けられた受け部材１１は、上述した構成に限定さ
れることなく請求の範囲内において種々の形状の
ものが考えられる。

たとえば、第１の係合手段としてプリアンプ部
２０の挿入穴２６，２７に代えて、凸部の突起溝
を設け、第２の係合手段として受け部材１１に凹
部のガイド溝を設け、プリアンプ２０をマザーボ
ード５に着脱可能な構造としてもよい。

［考案の作用効果］ 以上説明したように本考案の放射温度計は、プ
リアンプ部本体２２が光学系２の所定位置に固設
されるとともに、脚部２８がプリアンプ基板２３
の取付孔２３ｂに遊挿されるとともに、プリアン
プ部本体２２の第２の係合手段（挿入穴２６，２
７）が受け部材１１の第１の係合手段（短支柱１
２、長支柱１３）に係合され、さらに、プリアン
プ部２０がマザーボード５に着脱自在に取り付け
られるように構成したので、プリアンプ部本体２
２とプリアンプ基板２３との間に遊びを持たせる
ことができると同時に、プリアンプ部２０を光学
系２の所定位置に位置決めすることができる。ま
た、これにより光学系２を中心として検出系３・
電気系の各系が一枚のマザーボード５上に確実に
位置決め固定されるとともに限られた空間内、つ
まり外ケース４内にコンパクトに収納することが
できる。その際、プリアンプ部２０の着脱も容易
に行うことができる。

また、モータ１６を光学系２の所定位置に簡単
に着脱できるので、モータ１６の交換等を容易に
行うことができる保守性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る放射温度計（検出器）
の一実施例を示す斜視図、第２図は、同平面図、
第３図は本考案の要部であるプリアンプ部の一部
切欠断面図、第４図は、同プリアンプ部の正面図
である。 １……検出器、２……光学系、３……検出系、
４……外ケース、４ａ……側壁、４ｂ……内底
部、５……マザーボード、１１……プリアンプ部
受け部材（受け部材）、１２……短支柱（第１の
係合手段）、１３……長支柱（第１の係合手段）、
１６……モータ、２０……プリアンプ部、２２…
…プリアンプ部本体、２３……プリアンプ基板、
２３ｂ……取付孔、２６，２７……挿入穴（第２
の係合手段）、２８……脚部、２９，２９ａ，２
９ｂ，２９ｃ……回路基板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 外ケース４の内底部４ｂに固設されたマザー
   ボード５と、前記外ケース４の側壁４ａ，４ａ
   間に架設され被測定物から放出される熱放射エ
   ネルギーを集光する光学系２と、該光学系２の
   所定位置に固設されるとともに、第１の係合手
   段が配設されたプリアンプ部受け部材１１と、
   前記第１の係合手段に対応する位置に第２の係
   合手段が形成されているとともに、前記光学系
   ２から導かれる熱放射エネルギーを検出する検
   出素子２１が内装された脚部２８を有するプリ
   アンプ部本体２２と該脚部２８に対応する位置
   に取付孔２３ｂの形成されたプリアンプ基板２
   ３とからなるプリアンプ部２０と、を備え、 前記脚部２８は前記取付孔２３ｂに遊挿固定
   されるとともに、前記第２の係合手段は前記第
   １の係合手段に係合され、前記プリアンプ部２
   ０はマザーボード５に着脱自在に取り付けられ
   ることを特徴とする放射温度計。 (2) 前記光学系２の所定位置にはモータ１６が着
   脱自在に取り付けられることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載による放射温度
   計。 (3) 前記マザーボード５には複数の回路基板２９
   が着脱自在に取り付けられることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載による放射
   温度計。