JPH11223554A - 温度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非接触による精度の高い温度測定が行える温
度測定装置を提供する。 【解決手段】 ガルバノメータミラー２０、集光レンズ
３０および反射鏡４０は協働して光ファイバ５１上端を
１つの焦点とし、それと光学的に共役な点を被温度測定
物ＯＢの下面を鏡面とした場合の反射板１０の虚像位置
ＶＩの近傍に位置させる。さらに、ガルバノメータミラ
ー２０は光ファイバ５１上端と光学的に共役な点を反射
板１０の反射面１０ａ内と貫通孔１０ｂ内との間で切替
える。このような光学的に共役な点の切替えのそれぞれ
の状態において熱放射の放射量を放射温度計５０により
測定し、それらをもとに被温度測定物ＯＢの温度を算出
するので、精度の高い非接触による温度測定が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱放射を基に被
温度測定物の温度を測定する温度測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、被温度測定物と非接触でその
温度を測定する温度測定装置では、被温度測定物からの
直接または間接的な熱放射の放射量を捉えて、それをも
とに被温度測定物の温度を測定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、そのような
放射量から被温度測定物の温度を求めるためにはその放
射率の値を知る必要があり、そのため従来の装置では予
め被温度測定物の放射率を求めておき、それを用いてそ
の温度を算出しているが、その放射率は被測定物の材質
（性質）やその表面状態により異なるため、材質（性
質）が互いに異なる複数の被温度測定物の温度測定を行
う際に、各被測定物の正確な放射率を求めることができ
ず、その温度測定結果は精度の低いものとなっていた。

【０００４】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、非接触による精度の高い温度測
定が行える温度測定装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載の装置は、熱放射を基に
被温度測定物の温度を測定する温度測定装置であって、
被温度測定物に対向するとともに、第１の反射率を有す
る第１反射領域と第２の反射率を有する第２反射領域と
を備えた反射板と、反射板の側において被温度測定物か
らの熱放射の放射量を測定する放射量測定手段と、被温
度測定物と放射量測定手段の受光部との間において、被
温度測定物の反射板に対向した面が仮想的に鏡面である
とした場合の受光部と光学的に共役な位置をほぼ反射板
上に位置させる光学系と、放射量測定手段により得られ
た放射量の測定結果をもとに被温度測定物の温度を検出
する温度算出手段と、を備え、さらに、光学系が放射量
測定手段の受光部と共役な位置を反射板における第１反
射領域と第２反射領域との間で切替える放射経路切替え
手段を備える。

【０００６】また、この発明の請求項２に記載の装置
は、請求項１に記載の温度測定装置であって、反射板に
おける第１反射領域および第２反射領域のうちの一方が
反射板を貫通する貫通孔であり、他方が貫通孔以外の反
射面であることを特徴とする。

【０００７】また、この発明の請求項３に記載の装置
は、請求項２に記載の温度測定装置であって、放射経路
切替え手段がガルバノメータミラーであることを特徴と
する。

【０００８】また、この発明の請求項４に記載の装置
は、請求項２に記載の温度測定装置であって、放射経路
切替え手段が、放射量測定手段の受光部に熱放射を集光
するレンズと、レンズをその光軸にほぼ垂直な面内で移
動させるレンズ移動手段と、を備えるものであることを
特徴とする。

【０００９】また、この発明の請求項５に記載の装置
は、請求項４に記載の温度測定装置であって、レンズ移
動手段が、レンズを保持するレンズ保持手段と、レンズ
保持手段をレンズの光軸と離隔した位置を中心としてレ
ンズの光軸に垂直な面内で回転する回転手段と、を備え
るものであることを特徴とする。

【００１０】さらに、この発明の請求項６に記載の装置
は、請求項４に記載の温度測定装置において、放射経路
変更手段が、レンズを複数備えるものであって、レンズ
移動手段が、複数のレンズをそれぞれの光軸が平行で、
かつそれぞれ半径の異なる同心円周上に保持するレンズ
保持手段と、半径の異なる同心円周の中心を軸として光
軸に垂直な面内でレンズ保持手段を回転する回転手段
と、を備えるものであることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】＜１．発明の原理＞各実施の形態
の説明の前に、以下においてこの発明の温度測定の原理
について説明していく。

【００１２】一般に、不透明（透過率が「０」）の物体
が熱平衡状態にある場合には、キルヒホッフの法則によ
り以下の関係式が成り立つ。

【００１３】

【数１】

【００１４】ここで、ρおよびεはそれぞれ被温度測定
物の反射率および放射率を表わす「１」以下の正の値を
とる。

【００１５】以下、このような被温度測定物からの熱放
射をもとにその温度を測定する場合について説明する。

【００１６】図１はこの発明の温度測定の原理を説明す
るための図である。図示のように、この発明では反射板
の近くにそれに対向して被温度測定物を保持する。そし
て、その下方には放射量を測定するための放射量測定手
段が設けられている。

【００１７】黒体の温度Ｔにおける熱放射の放射量をＬ
b（Ｔ）と表わすと、放射率εの被温度測定物からの直
接の熱放射の放射量はεＬb（Ｔ）で表わされる。さら
に、その熱放射は反射板により反射されると、その放射
量は反射板の反射率Ｒを用いてＲεＬb（Ｔ）と表わさ
れる熱放射となり、被温度測定物に向かう。さらに、そ
の熱放射は再び反射板により反射されると、その放射量
は数１の式を用いてεＲ（１−ε）Ｌb（Ｔ）となる。
このようにして、順次、被温度測定物と反射板との間で
多重反射を繰り返していくと、反射板側で受ける被温度
測定物からの見かけの放射量Ｉeffは初項εＬb（Ｔ）、
公比Ｒ（１−ε）（＞１）の無限等比級数として表わさ
れるため、次式となる。

【００１８】

【数２】

【００１９】ただし、ここで見かけの放射率εeffは次
式で与えられる。

【００２０】

【数３】

【００２１】したがって、反射板の反射率Ｒおよび被温
度測定物の放射率εが既知であれば、見かけの放射量Ｉ
effを測定することにより数２および数３の式から被温
度測定物の温度Ｔは求められるはずであるが、実際には
反射板の反射率Ｒおよび被温度測定物の放射率εは、様
々な要因により異なる値をとるものであり、とりわけ、
被温度測定物の放射率εはその材質および表面状態に大
きく依存するため、これを予め測定しておいて、数３の
式に用いると正確な被温度測定物の温度Ｔが得られな
い。

【００２２】すなわち、数３の式を代入した数２の式に
おいて未知数は被温度測定物の温度Ｔと放射率εの２つ
となるため、この式のみからでは被温度測定物の温度Ｔ
は一意に求められない。そこで、この発明では反射板に
反射率の異なる２つの領域を設け、それぞれの領域（そ
れらの反射率Ｒ１，Ｒ２）における多重反射後の熱放射
に対して数３の式を適用し、上記２つの未知数に対して
それら２式を連立して被温度測定物の温度Ｔを求めるこ
とによって温度測定の精度を高めている。すなわち、２
種の見かけの放射量Ｉ1，Ｉ2を求める式は次式となる。

【００２３】

【数４】

【００２４】

【数５】

【００２５】また、数４および数５の式から黒体の放射
量Ｌb（Ｔ）を消去して被温度測定物の放射率εについ
て解くと次式となる。

【００２６】

【数６】

【００２７】そして、図１に示すように、この発明の装
置では放射経路変更手段（図１ではガルバノメータミラ
ーを図示）により、反射板における反射率の異なる各領
域により多重反射を受けた熱放射を個別に放射量測定手
段に導くことにより、それぞれの見かけの放射量Ｉ1お
よびＩ2を測定し、それとともに予め測定しておいた反
射率Ｒ1およびＲ2を数６の式に用いて放射率εを求め、
さらにそれを数４または数５に用いて黒体の放射量Ｌb
（Ｔ）を求める。そして、それをもとに予め知られてい
る黒体の放射量Ｌb（Ｔ）の温度分布を基に被温度測定
物の温度Ｔを求める。

【００２８】ただし、数４および数５の式は反射板の反
射率Ｒ1またはＲ2がほぼ「０」の場合にも成立するもの
となっている。すなわち、反射板における反射面と異な
る反射率を有する領域として貫通孔を備える場合には、
その付近における被温度測定物からの熱放射は反射され
ることなく貫通孔に入射するため、多重反射は発生せ
ず、したがって、その際の放射量は前述のようにほぼε
Ｌb（Ｔ）となるものと考えられるが、数４においてＲ1
＝０（または数５においてＲ2＝０）としても、その結
果はεＬb（Ｔ）となり、したがって数４および数５は
こういった場合も含んだものとなっている。

【００２９】＜２．第１の実施の形態＞以下、第１の実
施の形態について図面に基づいて説明する。

【００３０】＜＜２−１．機構的構成＞＞図２はこの発
明の第１の実施の形態である温度測定装置の機構的構成
を示す図である。以下、図２を用いて、この温度測定装
置の機構的構成について説明していく。

【００３１】図示のようにこの温度測定装置１は反射板
１０、ガルバノメータミラー２０、集光レンズ３０、反
射鏡４０および放射温度計５０を備えている。

【００３２】反射板１０はその上面が反射率の高い反射
面１０ａとして形成され、温度測定の際には、その上面
が被温度測定物ＯＢに対向するように設置される。

【００３３】なお、反射板１０には貫通孔１０ｂが設け
られており、貫通孔１０ｂは反射板１０の反射面１０ａ
と反射率が異なる領域、より詳細には反射率Ｒがほぼ
「０」の領域となっているとともに、この貫通孔１０ｂ
を通じて熱放射が後述の光ファイバ５１上端に達するた
めの放射経路としても機能するものとなっている。

【００３４】ガルバノメータミラー２０は図示のように
軸回りに回動自在に設けられており、集光レンズ３０に
向けて反射する熱放射（反射板１０との間の多重反射後
の放射も含む）の放射元の方向を変化させる。集光レン
ズ３０は反射鏡４０を介してガルバノメータミラー２０
からの熱放射を放射温度計５０の光ファイバ５１の上端
に集光する。

【００３５】ここで、ガルバノメータミラー２０、集光
レンズ３０および反射鏡４０よりなる光学系は協働して
光ファイバ５１上端を１つの焦点とし、それと光学的に
共役な点（「光学的に共役な位置」に相当）を被温度測
定物ＯＢの下面（反射板１０に対向した面）が仮想的に
鏡面であるとした場合の反射板１０の上面（被温度測定
物ＯＢに対向した面）近傍に位置させるように調整され
ている。換言すれば、被温度測定物ＯＢの測定面に関し
て、反射板１０の反射面１０ａと光学的に面対称な仮想
面の近傍に上記の共役点がある。

【００３６】さらに、上記光学系は、ガルバノメータミ
ラー２０のミラー面の回動動作によって光ファイバ５１
上端と光学的に共役な点が反射板１０の貫通孔１０ｂ内
の位置ＣＰ１にある状態と、反射板１０の反射面１０ａ
（上面）内の位置ＣＰ２にある状態との間で切替える
（以下、この切替えを「放射経路切替え」という）放射
経路切替え部として機能する。

【００３７】これは、言い換えると被温度測定物ＯＢの
下面が仮想的に鏡面であるとした場合の虚像空間内での
光ファイバ５１上端と光学的に共役な点を反射板１０の
虚像位置ＶＩの近傍に位置させ、その虚像空間内での光
ファイバ５１上端と光学的に共役な点を、反射板１０の
上記虚像位置ＶＩのうち貫通孔１０ｂの虚像位置ＶＩ１
内にある状態とその他の反射板１０の反射面１０ａの虚
像位置ＶＩ２にある状態との間で切替え可能ということ
である。

【００３８】放射温度計５０は内部に、その上端が受光
部として機能する光ファイバ５１と、センサ部５２と、
図示しないＣＰＵおよびメモリ等を備えた演算部５３と
を備えており、熱放射をもとに、反射板１０の各部の反
射率や被温度測定物ＯＢの温度Ｔを求める。

【００３９】光ファイバ５１は上端に入射する熱放射を
センサ部５２に導光する。センサ部５２は熱放射を捉
え、その放射量Ｉ1，Ｉ2を示す電気信号を生成し演算部
５３に送る放射量測定手段として機能する。

【００４０】演算部５３はセンサ部５２から送られた放
射量Ｉ1，Ｉ2や予め記憶している検量用物体の放射率ε
を示す電気信号をもとに、被温度測定物ＯＢの温度Ｔや
反射板１０の各部の反射率Ｒ1，Ｒ2を表わす信号を生成
する温度算出手段として機能する。

【００４１】＜＜２−２．測定手順＞＞以下において、
第１の実施の形態における温度測定装置１による被温度
測定物ＯＢの温度測定について説明する。

【００４２】まず、作業者はこの装置の校正作業を行
う。すなわち、作業者が、熱電対等が取り付けられた放
射率が既知の検量用物体をこの装置の反射板１０の反射
面１０ａに対向するように（図２の被温度測定物ＯＢの
代わりに）設置する。

【００４３】そして、この装置を起動すると、放射温度
計５０により放射量Ｉ1，Ｉ2および熱電対により検量用
物体の温度Ｔが測定される。これらのうち、放射量Ｉ
1，Ｉ2の検出は、以下のように行われる。すなわち、放
射温度計５０は捉えた熱放射の放射量信号を時系列的に
メモリに記録していく。すると、得られる放射量信号は
ガルバノメータミラー２０による放射経路切替え動作と
同期した周期的な（正弦波のような）波形を示す。ＣＰ
Ｕは、それに対してピーク検出を行い、その信号の極大
値を光ファイバ５１上端と光学的に共役な点が前述の位
置ＣＰ２にある状態での多重反射後の熱放射の放射量と
し、逆に放射量信号の極小値を前述の位置ＣＰ１にある
状態での放射量として検出する。

【００４４】そして、得られた検量用物体の温度Ｔおよ
び放射量Ｉ1，Ｉ2の測定値と予めメモリに記憶されてい
た既知の放射率εの値が前述の数４および数５の式に代
入され反射率Ｒ1，Ｒ2が求められ、放射温度計５０のメ
モリに記憶される。

【００４５】つぎに、作業者が検量用物体を除去し、代
わりに被温度測定物ＯＢを上記と同様にこの装置に取り
付ける。

【００４６】そして、再度この装置を起動すると上記と
同様にして放射量Ｉ1，Ｉ2が測定され、それらの測定値
と上記校正作業によって求められていた反射率Ｒ1およ
びＲ2が数６の式に用いられ、そのタイミングでの被温
度測定物ＯＢの放射率εが求められ、さらにその放射率
εと放射量Ｉ1，Ｉ2、反射板１０の反射率Ｒ1およびＲ2
を数４または数５に用いることによって被温度測定物Ｏ
Ｂの温度Ｔが求められる。

【００４７】さらに、放射温度計５０は、それらととも
に予め記憶されている反射板１０の各部の反射率Ｒ1，
Ｒ2とを前述のように数６の式に用いて放射率εを求
め、それを数４または数５の式に用いることによって被
温度測定物ＯＢの温度Ｔを算出し、第１の実施の形態に
おける被温度測定物ＯＢの温度測定を終了する。

【００４８】以上、説明したように第１の実施の形態に
よれば、ガルバノメータミラー２０により、被温度測定
物ＯＢの測定面を鏡面とした場合の光ファイバ５１上端
と光学的に共役な位置を反射板１０における反射面１０
ａと貫通孔１０ｂとの間で切替えることができるので、
それぞれの状態での放射量Ｉ1，Ｉ2の測定値に基づい
て、被温度測定物ＯＢの放射率を求めつつ被温度測定物
ＯＢの温度を求めることにより、１つの放射量測定値と
予め測定しておいた被温度測定物ＯＢの放射率とに基づ
いて温度測定を行う場合に比べて、非接触による精度の
高い温度測定を行うことができる。

【００４９】また、反射面１０ａと反射率の異なる領域
を反射板１０を貫通する貫通孔１０ｂとしているため、
容易かつ安価に反射板１０を形成することができる。

【００５０】＜３．第２の実施の形態＞以下、第２の実
施の形態について図面に基づいて説明していく。

【００５１】図３は第２の実施の形態である温度測定装
置２の断面図である。第２の実施の形態では第１の実施
の形態においてガルバノメータミラー２０、集光レンズ
３０、反射鏡４０を含めた光学系を集光レンズ３０のみ
とし、放射経路変更手段およびレンズ移動手段として超
音波モータ６０のロータ６１に集光レンズ３０を設けた
ものとしている。

【００５２】図４は超音波モータ６０のロータ６１の平
面図である。図示のように集光レンズ３０はレンズ保持
手段の機能を果たすロータ６１の回転中心ＲＣに対して
わずかに偏芯して設けられており、ロータ６１が集光レ
ンズ３０の光軸に垂直な面内で回転することにより集光
レンズ３０がその面内で移動するようになっており、よ
り詳細には集光レンズ３０は最大でレンズ移動距離Δｘ
だけ水平方向に移動するものとなっている。これによ
り、以下のように十分な放射経路切替えが可能となって
いる。

【００５３】図５は集光レンズ３０の水平方向の偏位に
よる放射経路切替えの状況を示す図である。図示のよう
に光ファイバ５１の上端と光学的に共役な点は、集光レ
ンズ３０が第１位置ＬＰ１に位置する際には、被温度測
定物ＯＢの下面を鏡面とした場合に反射板１０の貫通孔
１０ｂ内の位置ＣＰ１（虚像空間で考える場合には虚像
位置ＶＩ１）にあり、逆に集光レンズ３０が第２位置Ｌ
Ｐ２に位置する際には反射板１０の反射面１０ａ内の位
置ＣＰ２（虚像空間で考える場合には虚像位置ＶＩ２）
にあるものとなっている。

【００５４】なお、光ファイバ５１の上端断面の内径
ｒ、レンズ移動距離Δｘ、光ファイバ５１上端と集光レ
ンズ３０との距離Ｓ１および集光レンズ３０と被温度測
定物ＯＢの下面による反射板１０の虚像位置ＶＩとの距
離Ｓ２が以下に示す条件を満足するように形成されてい
るために、第２の実施の形態でも第１の実施の形態と同
様に、光ファイバ５１上端と光学的に共役な点が反射板
１０の貫通孔１０ｂ内の位置ＣＰ１にある状態と、反射
板１０の反射面１０ａ内の位置ＣＰ２にある状態との間
で切替える放射経路切替えが確実に行えるものとなって
いる。

【００５５】以下に、その条件を示す。まず、仮想的に
反射板１０の虚像位置ＶＩにおける集光レンズ３０によ
る光ファイバ５１の上端の断面の像を考える。そして、
集光レンズ３０がレンズ移動距離Δｘだけ離れた状態の
それぞれによる上記の光ファイバ５１の上端の断面の像
が互いに重なり合わなければ、放射経路切替えが確実に
行える。以下、そのための条件式を求める。

【００５６】集光レンズ３０の水平移動による光ファイ
バ５１の上端と光学的に共役な点の水平方向の共役点移
動距離Ｄと集光レンズ３０のレンズ移動距離Δｘとの関
係は幾何学的関係からほぼ次式で与えられる。

【００５７】

【数７】

【００５８】また、図５より、集光レンズ３０の倍率は
Ｓ２／Ｓ１で与えられるから、光ファイバ５１上端の断
面の内径（直径）をｄと表わすと、その虚像位置ＶＩに
おける像の内径はＳ２ｄ／Ｓ１となるから、これが上記
共役点移動距離Ｄ以下であればよい。したがって、求め
る理想的な条件式は次式となる。

【００５９】

【数８】

【００６０】ただし、この条件式はセンサ５２で捉える
熱放射の放射量の最大値と最小値が最も異なるようにす
るための条件式であって、必ずしもこの条件式を満たさ
なければ放射経路切替えが行えないわけではない。

【００６１】また、これら以外の機構的構成は第１の実
施の形態と同様であり、温度測定も放射経路切替えを超
音波モータ６０の回転により集光レンズ３０を水平移動
することにより行うこと以外は第１の実施の形態と同様
である。したがって、第２の実施の形態でも第１の実施
の形態と同様の効果を有するのに加えて、１枚の集光レ
ンズ３０を移動させることにより、放射経路切替えを行
うことができるので、複数の集光レンズ３０を必要とす
る後述の第３の実施の形態のような装置に比べて容易か
つ安価に装置を製作することができる。

【００６２】＜４．第３の実施の形態＞以下、第３の実
施の形態について図面に基づいて説明していく。

【００６３】図６は第３の実施の形態である温度測定装
置３の断面図である。第２の実施の形態では放射経路変
更手段およびレンズ移動手段として超音波モータ６０の
ロータ６１に集光レンズ３０を設けていたのに対し、第
３の実施の形態ではその代わりに、モータ７０と、その
回転軸７１に取り付けられ、集光レンズ３０を保持する
円盤状のレンズ保持部材８０とを備えている。

【００６４】図７はこの装置におけるレンズ保持部材８
０の平面図である。図示のように第３の実施の形態の装
置のレンズ保持部材８０は６個の集光レンズ３０を、互
いに半径の異なる同心の円周Ｃ１，Ｃ２上に備えるもの
となっている。そして、各集光レンズ３０の位置する円
周Ｃ１，Ｃ２の半径は互いにレンズ移動距離Δｘだけ異
なるものとなっている。このような構成のもとに、レン
ズ保持部材８０を円周Ｃ１，Ｃ２の中心を軸として集光
レンズ３０の光軸に垂直な面内においてモータ７０によ
り回転することによって、光ファイバ５１上方を通過す
る際に各集光レンズ３０は交互にレンズ移動距離Δｘだ
け水平方向にずれることになる。このような動作によ
り、あたかも１つの集光レンズ３０が光ファイバ５１上
方において移動する第２の実施の形態と同様の状況とな
り、第３の実施の形態の装置でも第２の実施の形態の装
置と同様に放射経路切替えが可能となっている。

【００６５】また、上記以外の機構的構成は第１の実施
の形態と同様であり、各部の長さは数８の条件式を満た
すものとなっている。また、温度測定は放射経路切替え
をモータ７０の回転により集光レンズ３０を水平移動し
て切替えることにより行うこと以外は第１の実施の形態
と同様である。したがって、第３の実施の形態でも第１
の実施の形態と同様の効果を有する。

【００６６】＜５．変形例＞上記の第１〜第３の実施の
形態の温度測定装置では、反射板１０の反射面１０ａと
反射率の異なる領域として貫通孔１０ｂを備えるものと
したが、この発明はこれに限られず、貫通孔１０ｂの代
わりにハーフミラーを設け、それにより異なる放射量Ｉ
1，Ｉ2を測定するものとしてもよい。

【００６７】また、上記第１〜第３の実施の形態では発
明の原理の項で説明したように、数６の式から被温度測
定物ＯＢの放射率εを求め、それを用いて被温度測定物
ＯＢの温度を求めたが、放射率εを求めないで数４およ
び数５の式から放射率εを消去し、直接、放射量Ｉ1お
よびＩ2から温度Ｔを求めてもよい。

【００６８】また、放射経路変更手段として上記第１の
実施の形態ではガルバノメータミラーを用い、第２およ
び第３の実施の形態では集光レンズをその光軸と垂直な
平面内で移動させる機構を用いたが、この発明はこれに
限られず、ガルバノメータミラーの代わりにレゾナント
スキャナ、ペンタプリズム、モノゴンミラーやポリゴン
ミラー等を用いることもできる。

【００６９】さらに、上記第１〜第３の実施の形態では
光ファイバ５１上端に熱放射を集光させるために集光レ
ンズ３０を用いたが、この発明はこれに限られず、凹面
鏡等のその他の集光手段を用いてもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項５の発明によれば、放射経路切替え手段により、被
温度測定物の反射板に対向した面が仮想的に鏡面である
とした場合の放射量測定手段の受光部と光学的に共役な
位置を反射板における第１の反射率を有する第１反射領
域と第２の反射率を有する第２反射領域との間で切替え
ることができるので、それぞれの状態での放射量の測定
値に基づいて被温度測定物の温度を測定することによ
り、１つの測定値に基づいて温度測定を行う場合に比べ
て、非接触による精度の高い温度測定を行うことができ
る。

【００７１】さらに、請求項２の発明によれば、反射板
における第１反射領域および第２反射領域のうちの一方
が反射板を貫通する貫通孔であるため、容易かつ安価に
反射板を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の温度測定の原理を説明するための図
である。

【図２】第１の実施の形態である温度測定装置の機構的
構成を示す図である。

【図３】第２の実施の形態である温度測定装置の断面図
である。

【図４】第２の実施の形態における超音波モータのロー
タの平面図である。

【図５】集光レンズの水平方向の偏位による放射経路切
替えの状況を示す図である。

【図６】第３の実施の形態である温度測定装置の断面図
である。

【図７】第３の実施の形態におけるレンズ保持部材の平
面図である。

【符号の説明】

１〜３ 温度測定装置 １０ 反射板 １０ａ 反射面（第１反射領域または第２反射領域） １０ｂ 貫通孔（第１反射領域または第２反射領域） ２０ ガルバノメータミラー（放射経路切替え部） ３０ 集光レンズ ５０ 放射温度計 ５１ 光ファイバ（受光部） ５２ センサ部（放射量測定手段） ５３ 演算部（温度算出手段） ６０ 超音波モータ ６１ ロータ（レンズ保持手段） ７０ モータ（回転手段） ８０ レンズ保持部材 ＯＢ 被温度測定物

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱放射を基に被温度測定物の温度を測定
   する温度測定装置であって、 被温度測定物に対向するとともに、第１の反射率を有す
   る第１反射領域と第２の反射率を有する第２反射領域と
   を備えた反射板と、 前記反射板の側において前記被温度測定物からの熱放射
   の放射量を測定する放射量測定手段と、 被温度測定物と前記放射量測定手段の受光部との間にお
   いて、前記被温度測定物の前記反射板に対向した面が仮
   想的に鏡面であるとした場合の前記受光部と光学的に共
   役な位置をほぼ前記反射板上に位置させる光学系と、 前記放射量測定手段により得られた放射量の測定結果を
   もとに被温度測定物の温度を検出する温度算出手段と、
   を備え、さらに、 前記光学系が前記放射量測定手段の前記受光部と共役な
   位置を前記反射板における前記第１反射領域と前記第２
   反射領域との間で切替える放射経路切替え手段を備える
   ことを特徴とする温度測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の温度測定装置であっ
   て、 前記反射板における前記第１反射領域および前記第２反
   射領域のうちの一方が前記反射板を貫通する貫通孔であ
   り、他方が前記貫通孔以外の反射面であることを特徴と
   する温度測定装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の温度測定装置であっ
   て、 前記放射経路切替え手段がガルバノメータミラーである
   ことを特徴とする温度測定装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の温度測定装置であっ
   て、 前記放射経路切替え手段が、 前記放射量測定手段の前記受光部に前記熱放射を集光す
   るレンズと、 前記レンズをその光軸にほぼ垂直な面内で移動させるレ
   ンズ移動手段と、を備えるものであることを特徴とする
   温度測定装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の温度測定装置であっ
   て、 前記レンズ移動手段が、 前記レンズを保持するレンズ保持手段と、 前記レンズ保持手段を前記レンズの光軸と離隔した位置
   を中心として前記レンズの光軸に垂直な面内で回転する
   回転手段と、を備えるものであることを特徴とする温度
   測定装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の温度測定装置におい
   て、 前記放射経路変更手段が、前記レンズを複数備えるもの
   であって、 前記レンズ移動手段が、 前記複数のレンズをそれぞれの光軸が平行で、かつそれ
   ぞれ半径の異なる同心円周上に保持するレンズ保持手段
   と、 前記半径の異なる同心円周の中心を軸として前記光軸に
   垂直な面内で前記レンズ保持手段を回転する回転手段
   と、を備えるものであることを特徴とする温度測定装
   置。