JPH0640078B2 - セラミツクス等の熱間における変位測定装置 - Google Patents
セラミツクス等の熱間における変位測定装置Info
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- JPH0640078B2 JPH0640078B2 JP1213027A JP21302789A JPH0640078B2 JP H0640078 B2 JPH0640078 B2 JP H0640078B2 JP 1213027 A JP1213027 A JP 1213027A JP 21302789 A JP21302789 A JP 21302789A JP H0640078 B2 JPH0640078 B2 JP H0640078B2
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/16—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal coefficient of expansion
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/342—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells the sensed object being the obturating part
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は主にセラミツクス等の高温下での変位〔たとえ
ば熱間線膨張率（以下熱膨張率という）あるいはクリー
プ変形量等〕をレーザ変位測定器を使い、非接触で精度
良く自動測定するセラミツクス等の熱間における変位測
定装置に関するものである。
ば熱間線膨張率（以下熱膨張率という）あるいはクリー
プ変形量等〕をレーザ変位測定器を使い、非接触で精度
良く自動測定するセラミツクス等の熱間における変位測
定装置に関するものである。
従来の技術 フアインセラミツクス、耐火物、陶磁器、ガラス、また
は、これらと金属との複合材料等のセラミツクスあるい
は各種金属の熱膨張率は熱間で使用され窯炉の内張り耐
火物の膨張代決定等の指針となる極めて重要な特性であ
る。従来技術として、発明の名称「熱膨張率測定装置」
（特開昭60−39540号公報）、発明の名称「セラミツク
ス等の熱間における変位測定装置」（特開昭61−7452号
公報）発明の名称「セラミツクス等の熱間における変位
測定装置」（特開昭61−172041号公報）等がある。
は、これらと金属との複合材料等のセラミツクスあるい
は各種金属の熱膨張率は熱間で使用され窯炉の内張り耐
火物の膨張代決定等の指針となる極めて重要な特性であ
る。従来技術として、発明の名称「熱膨張率測定装置」
（特開昭60−39540号公報）、発明の名称「セラミツク
ス等の熱間における変位測定装置」（特開昭61−7452号
公報）発明の名称「セラミツクス等の熱間における変位
測定装置」（特開昭61−172041号公報）等がある。
これらの一例として特開昭60−39540号公報の熱膨張率
測定装置」を第６図に示す。この熱膨張率測定装置は、
固体走査受光素子を内蔵レンズ系２１と組合せたカメラ
２２とカメラコントロール部２３よりなる変位測定装置
と照明装置２４を各２組組合せて試料の変位を自動的に
測定するものである。加熱炉１内の試料８の変位は、試
料８の軸に対して直角方向より照明装置２４で照明し、
試料８により光がさえぎられた暗部と光が直接届く明部
を固体走査受光素子面に望遠レンズ２１により拡大投影
し、明部と暗部の比率より変位を計測するものである。
この場合各カメラコントロールユニツト２３（２台）の
出力を加算して変位に応じたデイジタル出力信号で出力
する。
測定装置」を第６図に示す。この熱膨張率測定装置は、
固体走査受光素子を内蔵レンズ系２１と組合せたカメラ
２２とカメラコントロール部２３よりなる変位測定装置
と照明装置２４を各２組組合せて試料の変位を自動的に
測定するものである。加熱炉１内の試料８の変位は、試
料８の軸に対して直角方向より照明装置２４で照明し、
試料８により光がさえぎられた暗部と光が直接届く明部
を固体走査受光素子面に望遠レンズ２１により拡大投影
し、明部と暗部の比率より変位を計測するものである。
この場合各カメラコントロールユニツト２３（２台）の
出力を加算して変位に応じたデイジタル出力信号で出力
する。
この出力とデイジタル温度計１３のデイジタル出力信号
をインターフエイス１４を介してコンピユータ１５に入
力し記憶演算を行わせデイジタルプロツタ１６により温
度と熱膨張率の関係をグラフに書かせるものである。
をインターフエイス１４を介してコンピユータ１５に入
力し記憶演算を行わせデイジタルプロツタ１６により温
度と熱膨張率の関係をグラフに書かせるものである。
発明が解決しようとする課題 しかし、この方法では、カメラ２２の１台の測定範囲は
測定分解能を１μｍとした場合、３mm程度である。また
測定精度を上げるためカメラ２２を２台使用して測定す
るため２台並べた場合、カメラ中心間で８０mmあり試料
寸法は８０mm以上のものしか測定できない。
測定分解能を１μｍとした場合、３mm程度である。また
測定精度を上げるためカメラ２２を２台使用して測定す
るため２台並べた場合、カメラ中心間で８０mmあり試料
寸法は８０mm以上のものしか測定できない。
最近、フアインセラミツクス等の開発にともない、小型
試料での測定が要望されている。これに対応するためカ
メラ２２の先端に第７図のようにプリズム２５を取り付
けるか、特開昭61−172041号公報の「セラミツクス等の
熱間における変位測定装置」に記載しているようにカメ
ラ２２を対向させて８０mm以下の試料の測定を行つてい
る。しかし、固体走査受光素子カメラ２２の分解能は１
μｍが限度であり、小型試料の場合、膨張量が小さいた
め、最近では、サブミクロンオーダーの分解能が要求さ
れている。
試料での測定が要望されている。これに対応するためカ
メラ２２の先端に第７図のようにプリズム２５を取り付
けるか、特開昭61−172041号公報の「セラミツクス等の
熱間における変位測定装置」に記載しているようにカメ
ラ２２を対向させて８０mm以下の試料の測定を行つてい
る。しかし、固体走査受光素子カメラ２２の分解能は１
μｍが限度であり、小型試料の場合、膨張量が小さいた
め、最近では、サブミクロンオーダーの分解能が要求さ
れている。
また、固体走査受光素子を使つたカメラ２２の１台の測
定範囲は３mm程度であるため、異常膨張する試料や収縮
の大きな試料が測定出来ないという問題がある。
定範囲は３mm程度であるため、異常膨張する試料や収縮
の大きな試料が測定出来ないという問題がある。
課題を解決するための手段 本発明の要旨とするところは、従来技術での固体走査受
光素子を使用したカメラの代りに、第１図に示すように
試料加熱炉１の一側にレーザ変位測定器のレーザ送光部
２を配設し、その対向側にレーザ受光部３を配設し、計
測窓４の内側に炉内輻射熱及び炉内輻射光防止スリツト
金物５及びその内側に炉内輻射熱及び炉内輻射光防止ス
リツトを有する断熱材６をそれぞれ配設し、内蔵すると
共に、前記レーザ送光部と前記レーザ受光部それぞれの
端面に炉内輻射光防止スリツト板と炉内輻射光低減光学
フイルターを配設し、炉内の光及び熱の影響による計測
誤差をなくして（必要に応じて試料加熱炉炉芯管７内を
各種雰囲気で置換することが出来る。又セラミツクス等
の小型試料の変位測定が可能である）０．５μｍ以下の
分解能で測定可能なことを特徴とするセラミツクス等の
熱間における変位測定装置にある。
光素子を使用したカメラの代りに、第１図に示すように
試料加熱炉１の一側にレーザ変位測定器のレーザ送光部
２を配設し、その対向側にレーザ受光部３を配設し、計
測窓４の内側に炉内輻射熱及び炉内輻射光防止スリツト
金物５及びその内側に炉内輻射熱及び炉内輻射光防止ス
リツトを有する断熱材６をそれぞれ配設し、内蔵すると
共に、前記レーザ送光部と前記レーザ受光部それぞれの
端面に炉内輻射光防止スリツト板と炉内輻射光低減光学
フイルターを配設し、炉内の光及び熱の影響による計測
誤差をなくして（必要に応じて試料加熱炉炉芯管７内を
各種雰囲気で置換することが出来る。又セラミツクス等
の小型試料の変位測定が可能である）０．５μｍ以下の
分解能で測定可能なことを特徴とするセラミツクス等の
熱間における変位測定装置にある。
本発明のセラミツクス等の熱間における変位測定装置を
熱膨張率測定装置に適用した具体例を第１図に基いて詳
述する。
熱膨張率測定装置に適用した具体例を第１図に基いて詳
述する。
小寸法の試料をサブミクトンオーダーの分解能で精度良
く変位を計測する方法として、加熱炉１内の試料８を支
持する炉芯管７の両端部に計測窓（石英ガラス）４を設
けて炉芯管７内を気密にできる構造とし、炉芯管７の両
端に排気口９及びガス導入口１０を設けて、各種の雰囲
気で試料８の変位を測定できるようにしたものである。
また計測窓４及びその内側に炉内輻射熱防止スリツトを
有する断熱材６、炉内輻射光防止スリツト金物５を配設
し、炉内の熱により計測窓４のガラスが歪み、誤差にな
るのを防ぐと共に、レーザ送光部２の送光口２′のレー
ザ受光部３の受光口３′それぞれの端面に、第２図ａ
（正面図）及びｂ（断面図）に示す如き炉内輻射光防止
スリツト板３０及び炉内輻射光低減光学フイルター２９
を配設し、高温測定時に炉内光がレーザ送光部２、レー
ザ受光部３に入射して試料８の変位計測誤差になるのを
防止している。
く変位を計測する方法として、加熱炉１内の試料８を支
持する炉芯管７の両端部に計測窓（石英ガラス）４を設
けて炉芯管７内を気密にできる構造とし、炉芯管７の両
端に排気口９及びガス導入口１０を設けて、各種の雰囲
気で試料８の変位を測定できるようにしたものである。
また計測窓４及びその内側に炉内輻射熱防止スリツトを
有する断熱材６、炉内輻射光防止スリツト金物５を配設
し、炉内の熱により計測窓４のガラスが歪み、誤差にな
るのを防ぐと共に、レーザ送光部２の送光口２′のレー
ザ受光部３の受光口３′それぞれの端面に、第２図ａ
（正面図）及びｂ（断面図）に示す如き炉内輻射光防止
スリツト板３０及び炉内輻射光低減光学フイルター２９
を配設し、高温測定時に炉内光がレーザ送光部２、レー
ザ受光部３に入射して試料８の変位計測誤差になるのを
防止している。
前記炉内輻射光防止スリツト板３０は炉内輻射光低減ス
リツト３０′が設けてあり、該スリツト幅は後述のとお
りであり、光学フイルター２９は通常用いられている減
光フイルターでもよいがレーザ光のみを通過させる狭帯
域バンドパスフイルターがより望ましい。
リツト３０′が設けてあり、該スリツト幅は後述のとお
りであり、光学フイルター２９は通常用いられている減
光フイルターでもよいがレーザ光のみを通過させる狭帯
域バンドパスフイルターがより望ましい。
試料８の変位は第１図に示すように、炉芯管７の両端開
口部に取付けた両面が平行で面が平滑な計測窓（石英ガ
ラス）４の一側にレーザ変位測定器のレーザ送光部２を
配設し、対向側の計測窓（石英ガラス）４にレーザ受光
部３を配設し、レーザ送光部２より一定速度で水平に試
料８の長さ以上の幅で走査したレーザビームを発射する
と、試料８によつてレーザビームがさえぎられた時はレ
ーザ受光部３には第３図Ａのように電圧信号は発生せ
ず、レーザビームが試料８から外れた場合は第３図Ｂの
ように電圧信号が発生する。変位計測は試料８によつて
レーザビームがさえぎられている時間、すなわち、レー
ザ受光部３の電圧信号０の時間を電気的に高精度で測定
し、表示器１２にデイジタル表示すると共にデイジタル
出力信号を出力する。この出力信号と試料温度測定用デ
イジタル温度計１３のデイジタル出力信号をインターフ
エイス１４を介してパーソナルコンピユータ１５に入力
し、記憶演算を行なわせ、デイジタルプロツタ１６に温
度と熱膨張率の関係を曲線に書かせるのである。
口部に取付けた両面が平行で面が平滑な計測窓（石英ガ
ラス）４の一側にレーザ変位測定器のレーザ送光部２を
配設し、対向側の計測窓（石英ガラス）４にレーザ受光
部３を配設し、レーザ送光部２より一定速度で水平に試
料８の長さ以上の幅で走査したレーザビームを発射する
と、試料８によつてレーザビームがさえぎられた時はレ
ーザ受光部３には第３図Ａのように電圧信号は発生せ
ず、レーザビームが試料８から外れた場合は第３図Ｂの
ように電圧信号が発生する。変位計測は試料８によつて
レーザビームがさえぎられている時間、すなわち、レー
ザ受光部３の電圧信号０の時間を電気的に高精度で測定
し、表示器１２にデイジタル表示すると共にデイジタル
出力信号を出力する。この出力信号と試料温度測定用デ
イジタル温度計１３のデイジタル出力信号をインターフ
エイス１４を介してパーソナルコンピユータ１５に入力
し、記憶演算を行なわせ、デイジタルプロツタ１６に温
度と熱膨張率の関係を曲線に書かせるのである。
本発明装置において炉芯管７の両端の開孔部に取付た計
測窓（石英ガラス）４が炉内の熱により歪んだ場合にガ
ラスにレンズ効果を生じ試料８の長さが実際の寸法より
異つて計測され、大きな誤差を生じ、高精度の計測がで
きない。また、1000℃以上の高温時には炉芯管７の内部
からの放射光が強くなり、不要の光がレーザ受光部３及
びレーザ送光部２に入り、試料の寸法を正確に測定でき
なくなる。これを防止するために熱膨張係数の小さい石
英ガラスで、レンズ効果のないガラスの両面が平行な計
測窓ガラスを使用し、計測窓４の内側にレーザビームの
幅の１．２〜７倍の炉内輻射熱並びに炉内輻射光防止ス
リツト１１を有するスリツト金物５並びに断熱材６を配
設し、計測窓４に炉内の熱による歪を起こさない構造と
すると共に、レーザ送光部２の送光口２′とレーザ受光
部３の受光口３′にレーザビーム幅の１．０〜１．５倍
の幅を有するスリツト３０′を備えた炉内輻射光防止ス
リツト板３０と炉内輻射光光量を1／2〜1／10 に減少さ
せる炉内輻射光低減光学フイルター２９をそれぞれ配設
し、レーザ送光部２及びレーザ受光部３へ炉内からの輻
射熱及び輻射光が入りにくくしたものである。
測窓（石英ガラス）４が炉内の熱により歪んだ場合にガ
ラスにレンズ効果を生じ試料８の長さが実際の寸法より
異つて計測され、大きな誤差を生じ、高精度の計測がで
きない。また、1000℃以上の高温時には炉芯管７の内部
からの放射光が強くなり、不要の光がレーザ受光部３及
びレーザ送光部２に入り、試料の寸法を正確に測定でき
なくなる。これを防止するために熱膨張係数の小さい石
英ガラスで、レンズ効果のないガラスの両面が平行な計
測窓ガラスを使用し、計測窓４の内側にレーザビームの
幅の１．２〜７倍の炉内輻射熱並びに炉内輻射光防止ス
リツト１１を有するスリツト金物５並びに断熱材６を配
設し、計測窓４に炉内の熱による歪を起こさない構造と
すると共に、レーザ送光部２の送光口２′とレーザ受光
部３の受光口３′にレーザビーム幅の１．０〜１．５倍
の幅を有するスリツト３０′を備えた炉内輻射光防止ス
リツト板３０と炉内輻射光光量を1／2〜1／10 に減少さ
せる炉内輻射光低減光学フイルター２９をそれぞれ配設
し、レーザ送光部２及びレーザ受光部３へ炉内からの輻
射熱及び輻射光が入りにくくしたものである。
スリツト金物５並びに断熱材６の輻射熱並びに輻射光防
止スリツト１１の幅がレーザビームの幅１．２倍以下で
は加熱炉１及び炉芯管７等が熱により膨張した場合レー
ザビームの中心とスリツトの中心がずれレーザビームが
スリツト金物５並びに断熱材６でさえ切られ変位測定が
出来なくなる場合がある。またスリツトの幅がレーザビ
ームの幅の７倍より広いと輻射熱が計測窓ガラス４に伝
わり熱により計測窓ガラス４が歪曲し、測定誤差が出る
と共に炉内からの不要な光がレーザ送光部２及びレーザ
受光部３に多量に入り変位測定の大きな誤差の原因にな
る。
止スリツト１１の幅がレーザビームの幅１．２倍以下で
は加熱炉１及び炉芯管７等が熱により膨張した場合レー
ザビームの中心とスリツトの中心がずれレーザビームが
スリツト金物５並びに断熱材６でさえ切られ変位測定が
出来なくなる場合がある。またスリツトの幅がレーザビ
ームの幅の７倍より広いと輻射熱が計測窓ガラス４に伝
わり熱により計測窓ガラス４が歪曲し、測定誤差が出る
と共に炉内からの不要な光がレーザ送光部２及びレーザ
受光部３に多量に入り変位測定の大きな誤差の原因にな
る。
また、レーザ送光部２の送光口２′とレーザ受光部３の
受光口３′に設けた炉内輻射光防止スリツト板３０のス
リツト３０′の幅が、レーザビーム幅の１．０倍未満で
はレーザビームを弱め変位計測ができず、１．５倍を超
えると炉内輻射光を防止する効果が少ない。
受光口３′に設けた炉内輻射光防止スリツト板３０のス
リツト３０′の幅が、レーザビーム幅の１．０倍未満で
はレーザビームを弱め変位計測ができず、１．５倍を超
えると炉内輻射光を防止する効果が少ない。
また、前記送光口２′を受光口３′に配設する光学フイ
ルターは炉内輻射光及びレーザビームを同じ割合で通過
量を減少させるもの、あるいはレーザビームのみを選択
的に通過させ、炉内輻射光の通過量を減少させる特性を
有する光学フイルターでもよい。
ルターは炉内輻射光及びレーザビームを同じ割合で通過
量を減少させるもの、あるいはレーザビームのみを選択
的に通過させ、炉内輻射光の通過量を減少させる特性を
有する光学フイルターでもよい。
また、計測窓４の固定金物１７は、第４図のように水冷
パイプ１８を取付て水冷構造とし、計測窓４用輻射光防
止スリツト金物５を熱伝導率の高い金属材料とし、計測
窓（石英ガラス）４の炉内側に配設し、固定金物１７に
接触させ冷却効果を高め計測窓（石英ガラス）４の温度
上昇を完全に防止するものである。
パイプ１８を取付て水冷構造とし、計測窓４用輻射光防
止スリツト金物５を熱伝導率の高い金属材料とし、計測
窓（石英ガラス）４の炉内側に配設し、固定金物１７に
接触させ冷却効果を高め計測窓（石英ガラス）４の温度
上昇を完全に防止するものである。
これにより計測窓４は温度上昇せず、したがつて歪曲し
ないためレンズ効果も生じず、レーザ送光部２及びレー
ザ受光部３へは炉内の不要な光の入射を最小限にとど
め、高精度の変位を測定できるようにしたものである。
ないためレンズ効果も生じず、レーザ送光部２及びレー
ザ受光部３へは炉内の不要な光の入射を最小限にとど
め、高精度の変位を測定できるようにしたものである。
実施例 第１図に示す本発明装置の計測窓４に厚さ３mmの石英ガ
ラスでガラスの両面が平行な計測窓ガラスを配設し、炉
芯管７内にアルミナ質試料で幅10mm、高さ１０mm、長さ
４０mmのものをセツトして不活性ガスを毎分１５０ml流
し測定範囲０．５〜55mm、送光部２、受光部３間の距離
７００mmのレーザ変位測定器を使用して炉芯管７両端の
計測窓４の炉芯管７の内部にそれぞれ幅２mm、長さ６０
mmのスリツトを有する輻射光並びに輻射熱防止断熱材６
及び輻射光防止スリツト金物５を取付け、更に、レーザ
送光部２の送光口２′及びレーザ受光部３の受光口３′
にそれぞれ幅１．２mm、長さ５５mmのスリツト３０′を
有するスリツト板３０と、レーザビームを選択的に通過
させ炉内輻射光を低減させるフイルター２９を取付け、
昇温速度を毎分４℃で、常温から1800℃までの間５℃毎
にデータを取り込み、記憶演算し、デイジタルブロツタ
１６に温度と熱膨張率の関係を書かせた結果を第５図に
示す。
ラスでガラスの両面が平行な計測窓ガラスを配設し、炉
芯管７内にアルミナ質試料で幅10mm、高さ１０mm、長さ
４０mmのものをセツトして不活性ガスを毎分１５０ml流
し測定範囲０．５〜55mm、送光部２、受光部３間の距離
７００mmのレーザ変位測定器を使用して炉芯管７両端の
計測窓４の炉芯管７の内部にそれぞれ幅２mm、長さ６０
mmのスリツトを有する輻射光並びに輻射熱防止断熱材６
及び輻射光防止スリツト金物５を取付け、更に、レーザ
送光部２の送光口２′及びレーザ受光部３の受光口３′
にそれぞれ幅１．２mm、長さ５５mmのスリツト３０′を
有するスリツト板３０と、レーザビームを選択的に通過
させ炉内輻射光を低減させるフイルター２９を取付け、
昇温速度を毎分４℃で、常温から1800℃までの間５℃毎
にデータを取り込み、記憶演算し、デイジタルブロツタ
１６に温度と熱膨張率の関係を書かせた結果を第５図に
示す。
第１図は本発明装置の一例を略図的に示し、第２図ａは
レーザ送光口及び受光口に取り付ける炉内輻射光低減フ
イルター及び防止スリツト板組立体の正面図、第２図ｂ
はそのＣ−Ｃ断面図、第３図はレーザ受光部の電圧信号
を示し、第４図ａは輻射光、輻射熱防止用断熱材及び計
測窓固定金物の一例を示す縦断面図、第４図ｂはＡ−Ａ
断面図であり、第５図は本発明装置による測定結果の一
例を示し、第６図は固体走査受光素子を用いた公知の熱
膨張測定装置の一例を略図的に示し、第７図はプリズム
を使用した公知熱膨張測定装置の一例を略図的に示す。 図中１……加熱炉、２……レーザ寸法測定器レーザ送受
部、２′……レーザ送光口、３……レーザ寸法測定器レ
ーザ受光部、３′……レーザ受光口、４……計測窓、５
……輻射熱輻射光防止スリツト金物、６……輻射熱輻射
光防止スリツトを有する断熱材、７……炉芯管、８……
試料、９……排気口、１０……ガス導入口、１１……輻
射熱輻射光防止スリツト、１２……表示器、１３……デ
イジタル温度計、１４……インターフエイス、１５……
コンピユータ、１６……デイジタルブロツタ、１７……
計測窓固定金物、１８……水冷パイプ、１９……真空ポ
ンプ、２０……熱電対、２１……望遠レンズ、２２……
固体走査受光素子カメラ、２３……コントロールユニツ
ト、２４……照明装置、２５……プリズム、２６……オ
シロスコープ、２７……発熱体、２８……フイルター、
２９……炉内輻射光低減光学フイルター、３０……炉内
輻射光防止スリツト板、３０′……同スリツト。
レーザ送光口及び受光口に取り付ける炉内輻射光低減フ
イルター及び防止スリツト板組立体の正面図、第２図ｂ
はそのＣ−Ｃ断面図、第３図はレーザ受光部の電圧信号
を示し、第４図ａは輻射光、輻射熱防止用断熱材及び計
測窓固定金物の一例を示す縦断面図、第４図ｂはＡ−Ａ
断面図であり、第５図は本発明装置による測定結果の一
例を示し、第６図は固体走査受光素子を用いた公知の熱
膨張測定装置の一例を略図的に示し、第７図はプリズム
を使用した公知熱膨張測定装置の一例を略図的に示す。 図中１……加熱炉、２……レーザ寸法測定器レーザ送受
部、２′……レーザ送光口、３……レーザ寸法測定器レ
ーザ受光部、３′……レーザ受光口、４……計測窓、５
……輻射熱輻射光防止スリツト金物、６……輻射熱輻射
光防止スリツトを有する断熱材、７……炉芯管、８……
試料、９……排気口、１０……ガス導入口、１１……輻
射熱輻射光防止スリツト、１２……表示器、１３……デ
イジタル温度計、１４……インターフエイス、１５……
コンピユータ、１６……デイジタルブロツタ、１７……
計測窓固定金物、１８……水冷パイプ、１９……真空ポ
ンプ、２０……熱電対、２１……望遠レンズ、２２……
固体走査受光素子カメラ、２３……コントロールユニツ
ト、２４……照明装置、２５……プリズム、２６……オ
シロスコープ、２７……発熱体、２８……フイルター、
２９……炉内輻射光低減光学フイルター、３０……炉内
輻射光防止スリツト板、３０′……同スリツト。
Claims (7)
- 【請求項１】被測定試料加熱炉を貫通して炉芯管を配設
し、該炉芯管の１側外方にレーザ変位測定器のレーザ送
光部を、他側外方にレーザ変位測定器のレーザ受光部を
夫々配設し、前記炉芯管両端面に設けた計測窓の内側に
炉内輻射熱及び炉内輻射光防止スリツト金物及び該スリ
ツト金物の内側に炉内輻射熱及び炉内輻射光防止スリツ
トを有する断熱材を夫々配設、内蔵すると共に、前記レ
ーザ送光部と前記レーザ受光部それぞれの端面に炉内輻
射光防止スリツトと光学フイルターを配設することを特
徴とするセラミツクス等の熱間における変位測定装置。 - 【請求項２】前記レーザ変位測定器がレーザビーム走査
方式である請求項１記載のセラミツクス等の熱間におけ
る変位測定装置。 - 【請求項３】前記試料加熱炉炉芯管を気密構造とし、各
種雰囲気としうる雰囲気ガス給・排気管を設けた請求項
１記載のセラミツクス等の熱間における変位測定装置。 - 【請求項４】前記炉内輻射熱防止断熱材及び計測窓ガラ
ス部に設けた炉内輻射熱及び炉内輻射光防止スリツトの
幅がレーザビーム幅の１．２〜７倍の幅を有する請求項
１記載のセラミツクス等の熱間における変位測定装置。 - 【請求項５】前記レーザ送光部及びレーザ受光部に配設
した炉内輻射光防止スリツトが、レーザビーム幅の１．
０〜１．５倍の幅を有する請求項１記載のセラミツクス
等の熱間における変位測定装置。 - 【請求項６】前記計測窓ガラスが炉からの輻射熱によつ
て歪曲し、計測誤差をまねくのを防ぐため、冷却構造を
計測窓ガラスに設けた請求項１記載のセラミツクス等の
熱間における変位測定装置。 - 【請求項７】前記計測窓ガラスが耐熱性が高く、熱膨張
係数の小さい石英ガラスで、ガラスの両面が平行な計測
窓ガラスを有する請求項１記載のセラミツクス等の熱間
における変位測定装置。
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