JPH1123370A - 多色放射温度計 - Google Patents
多色放射温度計Info
- Publication number
- JPH1123370A JPH1123370A JP9183456A JP18345697A JPH1123370A JP H1123370 A JPH1123370 A JP H1123370A JP 9183456 A JP9183456 A JP 9183456A JP 18345697 A JP18345697 A JP 18345697A JP H1123370 A JPH1123370 A JP H1123370A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- narrow
- radiation
- light
- wavelength
- filter
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】輻射光を光ファイバと狭帯域波長フィルタを用
いて分光する場合に、集めた輻射光を効率良く光検出器
に導き、精度良く温度測定できる多色放射温度計の提供
にある。 【解決手段】測定対象物１から放射される輻射光２は光
ファイバ４に集光される。光ファイバ４はＴ字型に分岐
されており、Ｔ字部に狭帯域波長フィルタ１０が４５度
に傾けられて挿入され、狭帯域波長フィルタ１０を透過
するのは特定波長の光のみで、狭帯域波長フィルタ１０
を透過しなかった残りの波長の輻射光は９０度曲げら
れ、狭帯域波長フィルタ１０を透過した特定波長の光は
分岐ファイバ１１に導入され、光検出器６まで運ばれる
ようにした多色放射温度計。
いて分光する場合に、集めた輻射光を効率良く光検出器
に導き、精度良く温度測定できる多色放射温度計の提供
にある。 【解決手段】測定対象物１から放射される輻射光２は光
ファイバ４に集光される。光ファイバ４はＴ字型に分岐
されており、Ｔ字部に狭帯域波長フィルタ１０が４５度
に傾けられて挿入され、狭帯域波長フィルタ１０を透過
するのは特定波長の光のみで、狭帯域波長フィルタ１０
を透過しなかった残りの波長の輻射光は９０度曲げら
れ、狭帯域波長フィルタ１０を透過した特定波長の光は
分岐ファイバ１１に導入され、光検出器６まで運ばれる
ようにした多色放射温度計。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象物の温度
を当該対象物が放射する輻射光を複数の波長で検出し、
検出した信号を用いて当該対象物の温度を演算する多色
放射温度計に関する。特に、溶接のように局所的に加熱
される金属表面など測定対象物の温度が急激に変化する
場合に用いられる多色放射温度計に関する。
を当該対象物が放射する輻射光を複数の波長で検出し、
検出した信号を用いて当該対象物の温度を演算する多色
放射温度計に関する。特に、溶接のように局所的に加熱
される金属表面など測定対象物の温度が急激に変化する
場合に用いられる多色放射温度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の多色放射温度計について図２を用
いて説明する。多色放射温度計は、測定対象物１から放
射される輻射光２を受光するレンズ３と、輻射光を分光
するための光ファイバ１２および狭帯域波長フィルタ１
０と、それぞれの波長における輻射光強度を検出する光
検出器６と、信号増幅器８とＡＤコンバータ９を通した
信号を処理する演算装置９とからなる。
いて説明する。多色放射温度計は、測定対象物１から放
射される輻射光２を受光するレンズ３と、輻射光を分光
するための光ファイバ１２および狭帯域波長フィルタ１
０と、それぞれの波長における輻射光強度を検出する光
検出器６と、信号増幅器８とＡＤコンバータ９を通した
信号を処理する演算装置９とからなる。
【０００３】光ファイバ１２は複数の単芯光ファイバで
構成されており、輻射光２の入口側は一つにまとめら
れ、出口側は均等な本数ずつに分けて束ねられている。
出口にはそれぞれ狭帯域波長フィルタ１１が取り付けら
れており、分割された輻射光のうちさらに狭帯域波長フ
ィルタ１１を透過した特定の波長の輻射光のみが光検出
器６で検出される。
構成されており、輻射光２の入口側は一つにまとめら
れ、出口側は均等な本数ずつに分けて束ねられている。
出口にはそれぞれ狭帯域波長フィルタ１１が取り付けら
れており、分割された輻射光のうちさらに狭帯域波長フ
ィルタ１１を透過した特定の波長の輻射光のみが光検出
器６で検出される。
【０００４】それぞれの狭帯域波長フィルタ１１の透過
波長を変えておくことで、光ファイバ１２の分岐数と等
しい数だけ異なる波長における輻射光２の強度を検出す
るようになっている。検出されたそれぞれの波長におけ
る信号は、信号増幅器７とＡＤコンバータ８を通じて演
算装置９に蓄積され、感度補正など必要な処理を施した
のち、それぞれの波長における輻射光強度が定められ、
これらの値を適当な式に当てはめて当該対象物の温度を
求める。
波長を変えておくことで、光ファイバ１２の分岐数と等
しい数だけ異なる波長における輻射光２の強度を検出す
るようになっている。検出されたそれぞれの波長におけ
る信号は、信号増幅器７とＡＤコンバータ８を通じて演
算装置９に蓄積され、感度補正など必要な処理を施した
のち、それぞれの波長における輻射光強度が定められ、
これらの値を適当な式に当てはめて当該対象物の温度を
求める。
【０００５】このような多色放射温度計は、例えば特開
平5−231944 号公報，特開平7− 167713号公報に記載
されている。
平5−231944 号公報，特開平7− 167713号公報に記載
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】測定対象物１が放射す
る輻射光２には種々の波長の光が混在し、どの波長の光
がどれだけ存在するかは主に当該対象物１の温度に依存
する。混在する中から狭帯域波長フィルタ１０を用いて
特定の波長のみ取り出すと著しく光量は減少するので、
精度良く温度測定するためには、なるべく多くの輻射光
２を受光してそれぞれの波長における検出信号が大きく
なる方が望ましい。
る輻射光２には種々の波長の光が混在し、どの波長の光
がどれだけ存在するかは主に当該対象物１の温度に依存
する。混在する中から狭帯域波長フィルタ１０を用いて
特定の波長のみ取り出すと著しく光量は減少するので、
精度良く温度測定するためには、なるべく多くの輻射光
２を受光してそれぞれの波長における検出信号が大きく
なる方が望ましい。
【０００７】しかし、上記従来技術では輻射光を光ファ
イバ１２で分割し、そののち当該光ファイバ１２の出口
に取り付けられた狭帯域波長フィルタ１０によって目的
の波長の光を取り出すので、目的とする波長の光はそれ
ぞれの出口に均等に分割され、ある特定の波長を検出す
るための光検出器６に到達しない当該波長の輻射光が存
在するという問題があった。
イバ１２で分割し、そののち当該光ファイバ１２の出口
に取り付けられた狭帯域波長フィルタ１０によって目的
の波長の光を取り出すので、目的とする波長の光はそれ
ぞれの出口に均等に分割され、ある特定の波長を検出す
るための光検出器６に到達しない当該波長の輻射光が存
在するという問題があった。
【０００８】本発明の目的は、輻射光を光ファイバと狭
帯域波長フィルタを用いて分光する場合に、集めた輻射
光を効率良く光検出器に導き、精度良く温度測定できる
多色放射温度計を提供することにある。
帯域波長フィルタを用いて分光する場合に、集めた輻射
光を効率良く光検出器に導き、精度良く温度測定できる
多色放射温度計を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、光ファイバに順次狭帯域波長フィルタ
を挿入して、当該挿入箇所に特定の波長の輻射光のみを
順次取り出すための分岐ファイバを設けることにしたも
のである。
めの手段として、光ファイバに順次狭帯域波長フィルタ
を挿入して、当該挿入箇所に特定の波長の輻射光のみを
順次取り出すための分岐ファイバを設けることにしたも
のである。
【００１０】さらに上記目的を達成するための別な手段
として、前記狭帯域波長フィルタの代わりに、特定波長
の光のみを反射する光学フィルタを用いることにしたも
のである。
として、前記狭帯域波長フィルタの代わりに、特定波長
の光のみを反射する光学フィルタを用いることにしたも
のである。
【００１１】上記の目的を達成するための手段において
は、光ファイバに順次狭帯域波長フィルタを挿入したた
めに、受光した輻射光の全てがそれぞれの狭帯域波長フ
ィルタで順次反射され、それぞれの狭帯域波長フィルタ
で透過した特定の波長の輻射光のみ分岐ファイバで取り
出すことにしたので、目的とする波長の輻射光を無駄に
することがない。
は、光ファイバに順次狭帯域波長フィルタを挿入したた
めに、受光した輻射光の全てがそれぞれの狭帯域波長フ
ィルタで順次反射され、それぞれの狭帯域波長フィルタ
で透過した特定の波長の輻射光のみ分岐ファイバで取り
出すことにしたので、目的とする波長の輻射光を無駄に
することがない。
【００１２】さらに上記目的を達成するための別な手段
においては、前記狭帯域波長フィルタの代わりに、特定
波長の光のみを反射する光学フィルタを用いることにし
たために、受光した輻射光の全てがそれぞれの光学フィ
ルタを順次透過し、それぞれの光学フィルタで反射した
特定の波長の輻射光のみ分岐ファイバで取り出すことに
したので、目的とする波長の輻射光を無駄にすることが
ない。
においては、前記狭帯域波長フィルタの代わりに、特定
波長の光のみを反射する光学フィルタを用いることにし
たために、受光した輻射光の全てがそれぞれの光学フィ
ルタを順次透過し、それぞれの光学フィルタで反射した
特定の波長の輻射光のみ分岐ファイバで取り出すことに
したので、目的とする波長の輻射光を無駄にすることが
ない。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の実施例の構成を示してい
る。測定対象物１から放射される輻射光２を受光するレ
ンズ３と、集めた輻射光２を導入する光ファイバ４と、
目的とする特定の波長の光のみ取り出す分光手段５およ
び特定の波長の光のみが取り出される分岐ファイバ１１
と、それぞれの波長における輻射光強度を検出する光検
出器６と、信号増幅器７とＡＤコンバータ８を通した信
号を処理する演算装置９とからなる。
る。測定対象物１から放射される輻射光２を受光するレ
ンズ３と、集めた輻射光２を導入する光ファイバ４と、
目的とする特定の波長の光のみ取り出す分光手段５およ
び特定の波長の光のみが取り出される分岐ファイバ１１
と、それぞれの波長における輻射光強度を検出する光検
出器６と、信号増幅器７とＡＤコンバータ８を通した信
号を処理する演算装置９とからなる。
【００１５】図３は単芯の光ファイバ４と狭帯域波長フ
ィルタ１０とからなる分光手段５の構造を模式的に示し
たものである。光ファイバ４はＴ字型に分岐されてお
り、Ｔ字部に狭帯域波長フィルタ１０が４５度に傾けら
れて挿入されている。
ィルタ１０とからなる分光手段５の構造を模式的に示し
たものである。光ファイバ４はＴ字型に分岐されてお
り、Ｔ字部に狭帯域波長フィルタ１０が４５度に傾けら
れて挿入されている。
【００１６】狭帯域波長フィルタ１０を透過するのは特
定波長の光のみで、狭帯域波長フィルタ１０を透過しな
かった残りの波長の輻射光は９０度曲げられる。測定に
必要な数だけＴ字部を設け、狭帯域波長フィルタ１０の
透過波長を変えておけば、輻射光を無駄なく利用するこ
とができる。
定波長の光のみで、狭帯域波長フィルタ１０を透過しな
かった残りの波長の輻射光は９０度曲げられる。測定に
必要な数だけＴ字部を設け、狭帯域波長フィルタ１０の
透過波長を変えておけば、輻射光を無駄なく利用するこ
とができる。
【００１７】本実施例では、７つの狭帯域波長フィルタ
１０を用い、それぞれの透過波長は中心波長が４５０ｎ
ｍ，５００ｎｍ，５５０ｎｍ，６００ｎｍ，６５０ｎ
ｍ，７００ｎｍ，７５０ｎｍである。また、それぞれ透
過光の半値全幅は１０ｎｍなので、互いに干渉すること
がない。
１０を用い、それぞれの透過波長は中心波長が４５０ｎ
ｍ，５００ｎｍ，５５０ｎｍ，６００ｎｍ，６５０ｎ
ｍ，７００ｎｍ，７５０ｎｍである。また、それぞれ透
過光の半値全幅は１０ｎｍなので、互いに干渉すること
がない。
【００１８】狭帯域波長フィルタ１０を透過した特定波
長の光は分岐ファイバ１１に導入され、光検出器６まで
運ばれる。検出されたそれぞれの波長における信号は、
信号増幅器８とＡＤコンバータ９を通じて演算装置９に
蓄積され、感度補正など必要な処理を施したのち、それ
ぞれの波長における輻射光強度が定められ、これらの値
を測定対象物１が灰色体であるとして温度を求めた。
長の光は分岐ファイバ１１に導入され、光検出器６まで
運ばれる。検出されたそれぞれの波長における信号は、
信号増幅器８とＡＤコンバータ９を通じて演算装置９に
蓄積され、感度補正など必要な処理を施したのち、それ
ぞれの波長における輻射光強度が定められ、これらの値
を測定対象物１が灰色体であるとして温度を求めた。
【００１９】本実施例の分光手段５と図２に示した出口
を分岐した従来の光ファイバ１２を用いた分光手段を比
較すると、同じ光量の輻射光を受光した場合、受光した
輻射光を本実施例では殆ど無駄にしないので、本実施例
は従来に比較して約７倍の信号が光検出器６で検出され
た。
を分岐した従来の光ファイバ１２を用いた分光手段を比
較すると、同じ光量の輻射光を受光した場合、受光した
輻射光を本実施例では殆ど無駄にしないので、本実施例
は従来に比較して約７倍の信号が光検出器６で検出され
た。
【００２０】以上の実施例では、測定する輻射光の中心
波長を４５０ｎｍから７５０ｎｍの範囲にしたが、測定
対象物１の温度によって別の波長を選ぶことも可能であ
る。また、測定する波長の数も７波長に限定する物では
ない。
波長を４５０ｎｍから７５０ｎｍの範囲にしたが、測定
対象物１の温度によって別の波長を選ぶことも可能であ
る。また、測定する波長の数も７波長に限定する物では
ない。
【００２１】次に、狭帯域波長フィルタ１０の代わりに
特定波長の光のみを反射する光学フィルタ１３を用いた
場合の実施例を図４で説明する。
特定波長の光のみを反射する光学フィルタ１３を用いた
場合の実施例を図４で説明する。
【００２２】図１に示した実施例と分光手段５以外は同
じなので説明は省略する。光学フィルタ１３を光ファイ
バ４のＴ字部に４５度傾けて挿入すると、特定波長の光
は９０度曲げられ、それ以外の波長の光は直進する。本
実施例でも測定に必要な数だけＴ字部を設け、光学フィ
ルタ１３の反射波長を変えておけば、輻射光を無駄なく
利用することができる。
じなので説明は省略する。光学フィルタ１３を光ファイ
バ４のＴ字部に４５度傾けて挿入すると、特定波長の光
は９０度曲げられ、それ以外の波長の光は直進する。本
実施例でも測定に必要な数だけＴ字部を設け、光学フィ
ルタ１３の反射波長を変えておけば、輻射光を無駄なく
利用することができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、光ファイバに順次狭帯
域波長フィルタを挿入したために、受光した輻射光の全
てがそれぞれの狭帯域波長フィルタで順次反射され、そ
れぞれの狭帯域波長フィルタで透過した特定の波長の輻
射光のみ分岐ファイバで取り出すことにしたので、目的
とする波長の輻射光を無駄にすることがなく、精度良い
温度測定が可能である。
域波長フィルタを挿入したために、受光した輻射光の全
てがそれぞれの狭帯域波長フィルタで順次反射され、そ
れぞれの狭帯域波長フィルタで透過した特定の波長の輻
射光のみ分岐ファイバで取り出すことにしたので、目的
とする波長の輻射光を無駄にすることがなく、精度良い
温度測定が可能である。
【図１】本発明の実施例の構成図。
【図２】従来例の構成図。
【図３】本発明の実施例における分光手段の模式図。
【図４】本発明の他の実施例における分光手段の模式
図。
図。
１…測定対象物、２…輻射光、３…レンズ、４…光ファ
イバ、５…分光手段、６…光検出器、７…信号増幅器、
８…ＡＤコンバータ、９…演算装置、１０…狭帯域波長
フィルタ、１１…分岐ファイバ、１２…従来の光ファイ
バ、１３…特定波長の光のみを反射する光学フィルタ。
イバ、５…分光手段、６…光検出器、７…信号増幅器、
８…ＡＤコンバータ、９…演算装置、１０…狭帯域波長
フィルタ、１１…分岐ファイバ、１２…従来の光ファイ
バ、１３…特定波長の光のみを反射する光学フィルタ。
Claims (2)
- 【請求項１】測定対象物から放射される輻射光を受光す
る手段と前記輻射光を複数の異なる波長に分光する手段
と、前記分光した輻射光の強度をそれぞれ検出する手段
と、前記検出信号を演算処理して前記測定対象物の温度
を求める手段とを有する多色放射温度計において、輻射
光を分光する手段が光ファイバと透過光の波長が異なる
複数の狭帯域波長フィルタとからなり、かつ前記狭帯域
波長フィルタを前記光ファイバに順次挿入し、当該挿入
箇所に前記狭帯域波長フィルタを透過した輻射光のみを
順次取り出すための分岐ファイバを設けたことを特徴と
した多色放射温度計。 - 【請求項２】請求項１記載の多色放射温度計において、
輻射光を分光する手段が光ファイバと特定波長の光のみ
を反射する光学フィルタとからなることを特徴とした多
色放射温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9183456A JPH1123370A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 多色放射温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9183456A JPH1123370A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 多色放射温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123370A true JPH1123370A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16136102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9183456A Pending JPH1123370A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 多色放射温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123370A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6814484B2 (en) | 2001-01-17 | 2004-11-09 | Noritake Co., Limited | Temperature distribution measuring method and apparatus |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP9183456A patent/JPH1123370A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6814484B2 (en) | 2001-01-17 | 2004-11-09 | Noritake Co., Limited | Temperature distribution measuring method and apparatus |
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