JPS61110018A - 物体の放射率および温度の測定装置 - Google Patents
物体の放射率および温度の測定装置Info
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- JPS61110018A JPS61110018A JP59232131A JP23213184A JPS61110018A JP S61110018 A JPS61110018 A JP S61110018A JP 59232131 A JP59232131 A JP 59232131A JP 23213184 A JP23213184 A JP 23213184A JP S61110018 A JPS61110018 A JP S61110018A
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- G01J5/0896—Optical arrangements using a light source, e.g. for illuminating a surface
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J5/80—Calibration
- G01J5/802—Calibration by correcting for emissivity
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- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J2005/0074—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry having separate detection of emissivity
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の分野
この発明は、走査形放射温度計を用いた鋼板等の放射率
および温度の測定装置に関するものである。
および温度の測定装置に関するものである。
（２）従来技術
出願人は、たとえば特開昭５７−１６１５２１号公報に
あるように、比較熱板と測定物体との距離を変化させた
ときの放射検出器の出力変化から測定物体の放射率を求
める方法を提案している。
あるように、比較熱板と測定物体との距離を変化させた
ときの放射検出器の出力変化から測定物体の放射率を求
める方法を提案している。
しかしながら、この方法では、比較熱板を駆動する装置
が大型なものとなり、また、一点測定のため測定物体の
広い範囲での放射率、温度パターンの測定が困難である
等の問題点を生じている。
が大型なものとなり、また、一点測定のため測定物体の
広い範囲での放射率、温度パターンの測定が困難である
等の問題点を生じている。
（３）発明の目的
ｉコ、の発明の目的は、以上の点に鑑み、より簡便、／
（？測定物体の広い範囲での放射率、温度の測定を可能
とした物体の放射率および温度の測定装置を提供するこ
とである。
とした物体の放射率および温度の測定装置を提供するこ
とである。
（４）発明の概要
この発明は、走査形放射温度計に放射源からの異った開
口を介して２つの放射エネルギーが入射したときとしな
いときのそれぞれの検出値の差の比である寄与率の比と
寄与率の差とが所定の関係にあることに基いて１ｌｌ１
１定物体の放射率を求め、この放射率から測定物体の温
度を測定するようにした物体の故！）Ｉ率および温度の
測定装置である。
口を介して２つの放射エネルギーが入射したときとしな
いときのそれぞれの検出値の差の比である寄与率の比と
寄与率の差とが所定の関係にあることに基いて１ｌｌ１
１定物体の放射率を求め、この放射率から測定物体の温
度を測定するようにした物体の故！）Ｉ率および温度の
測定装置である。
（５）発明の実施例
第１図は、この発明の一実施例を示す構成説明図である
。
。
図において、１は、紙面に対して垂直に走行する鋼板の
ような測定物体、２は、測定物体の幅方向を垂直に走査
して測定物体１からの放射エネルギーを検出するＣＯＤ
または走査鏡等を用いた走査形放射温度計、３１．３２
は、走査形放射温度−’ｉ！ｉ ２の走査線上の両側に
位置し走査形放射温度計２′の走査領域の測定物体１に
放射エネルギーを放飼し測定物体１を反射した放飼エネ
ルギーが走査形成ｃＦ１温度計２に入射するよう設けら
れた放射源、４は、走査形放射温度計２、放射源３１．
３２を支持し、異った大きさの開口４１．４２から放射
源３１．３２の放射エネルギーを測定物体１に放射する
背景放射板（壁）、５は、背景放射板４の温度を検出す
る温度検出器、６は、走査形放射温度計２の出力信号、
放射源３１．３２、温度検出器５の出力信号が供給され
、所定の演１１処理を行うアナログ回路、マイクロコン
ピュータ１．パーソナルコンピュータ等の演算手段であ
る。
ような測定物体、２は、測定物体の幅方向を垂直に走査
して測定物体１からの放射エネルギーを検出するＣＯＤ
または走査鏡等を用いた走査形放射温度計、３１．３２
は、走査形放射温度−’ｉ！ｉ ２の走査線上の両側に
位置し走査形放射温度計２′の走査領域の測定物体１に
放射エネルギーを放飼し測定物体１を反射した放飼エネ
ルギーが走査形成ｃＦ１温度計２に入射するよう設けら
れた放射源、４は、走査形放射温度計２、放射源３１．
３２を支持し、異った大きさの開口４１．４２から放射
源３１．３２の放射エネルギーを測定物体１に放射する
背景放射板（壁）、５は、背景放射板４の温度を検出す
る温度検出器、６は、走査形放射温度計２の出力信号、
放射源３１．３２、温度検出器５の出力信号が供給され
、所定の演１１処理を行うアナログ回路、マイクロコン
ピュータ１．パーソナルコンピュータ等の演算手段であ
る。
測定物体１の温度を王、放射率をε、放１８１３１．３
２の温度をＴｒ 、 ＩＩｌ射率をεｒ、背景放射板４
の温度をＴａ、走査形放射温度計２の出力信号をＥ ’
、黒体相当の放射エネルギーをＥ （Ｔ）とする。
２の温度をＴｒ 、 ＩＩｌ射率をεｒ、背景放射板４
の温度をＴａ、走査形放射温度計２の出力信号をＥ ’
、黒体相当の放射エネルギーをＥ （Ｔ）とする。
走査形放射温度計２が、測定物体１を走査すると、第２
図で示すように、放射源３１．３２から省放射エネルギ
ーが入射したときに高い出力信号Ｅ１．Ｅ２が得られ、
入射しないときに低い出力信号Ｅｏが得られ、次式が成
り立つ。
図で示すように、放射源３１．３２から省放射エネルギ
ーが入射したときに高い出力信号Ｅ１．Ｅ２が得られ、
入射しないときに低い出力信号Ｅｏが得られ、次式が成
り立つ。
Ｅｏ−εＥ （Ｔ）＋ （１−ε） Ｅ （Ｔａ ）・
・・（１） Ｅｌ−εＥ（Ｔ）＋Ｆ＋ ＜１−ε）εｒＥ（Ｔｒ
）＋ （１−Ｆｌ ） （１−ε） Ｅ （Ｔａ ）
・・・（２） Ｅｌ−εＥ（Ｔ）＋Ｆ２（１−ε）εｒ Ｅ （Ｔｒ）
＋（１−Ｆ２）（１−ε）Ｅ（Ｔａ）・・・ （３） ここで、Ｆｌ、Ｆ２は、放射源３１．３２からの放射エ
ネルギーが測定物体１を反射して、走査形成！）ｊ温度
計に入射する寄与率で、たとえばＦｌ＞ Ｆ ２である
。
・・（１） Ｅｌ−εＥ（Ｔ）＋Ｆ＋ ＜１−ε）εｒＥ（Ｔｒ
）＋ （１−Ｆｌ ） （１−ε） Ｅ （Ｔａ ）
・・・（２） Ｅｌ−εＥ（Ｔ）＋Ｆ２（１−ε）εｒ Ｅ （Ｔｒ）
＋（１−Ｆ２）（１−ε）Ｅ（Ｔａ）・・・ （３） ここで、Ｆｌ、Ｆ２は、放射源３１．３２からの放射エ
ネルギーが測定物体１を反射して、走査形成！）ｊ温度
計に入射する寄与率で、たとえばＦｌ＞ Ｆ ２である
。
つまり、（１）式右辺第１項は測定物体１自体からの放
射エネルギー、第２項は背景放射板４からの放射エネル
ギー、（２）、（３）式右辺第２項は放射源３１．３２
からの寄与分、第３項は背景放射板４からの寄与分であ
る。
射エネルギー、第２項は背景放射板４からの放射エネル
ギー、（２）、（３）式右辺第２項は放射源３１．３２
からの寄与分、第３項は背景放射板４からの寄与分であ
る。
、２）式から（１）式を減算し、〈３）式から・）式を
減算すると次式が得られる。
減算すると次式が得られる。
Ｅｌ−Ｅｏ−Ｆｌ （１−ｅｖｅｒ Ｅ （Ｔｒ ）
−Ｆｌ （１−６）Ｅ （Ｔａ ） Ｅｌ−ＥＱ−Ｆ２ （１−ε）εｒ Ｅ （Ｔｒ ）−
Ｆ２ （１−６） Ｅ （Ｔａ ） その比Ｒをとると次式が得られる。
−Ｆｌ （１−６）Ｅ （Ｔａ ） Ｅｌ−ＥＱ−Ｆ２ （１−ε）εｒ Ｅ （Ｔｒ ）−
Ｆ２ （１−６） Ｅ （Ｔａ ） その比Ｒをとると次式が得られる。
Ｒ＝ Ｆ ＋ ／ Ｆ ２ ・・
・（４）また、（２）、（３）式を辺々差し引くと次式
が得られる。
・（４）また、（２）、（３）式を辺々差し引くと次式
が得られる。
Ｅｌ −Ｅ ２＝（Ｆｌ−Ｆ２＞ （１−６＞
（εｒＥ （Ｔｒ ） −Ｅ （Ｔａ ）
）これより、放射率εは、次式となる。
（εｒＥ （Ｔｒ ） −Ｅ （Ｔａ ）
）これより、放射率εは、次式となる。
ε−１−（Ｅｌ−２２）／［（Ｆｌ−Ｆ２）・［：ｒ
Ｅ （Ｔｒ ） −Ｅ （Ｔａ ＞ ） ）・・・ く
５ ） ここで、Ｄ＝Ｆ＋−Ｆ２とＲ−Ｆｌ／’Ｆ２との関係は
、第２図で示すようにＤ−ｆ （Ｒ）で、所定お関数
関係にあることが実験的に児い出された。
Ｅ （Ｔｒ ） −Ｅ （Ｔａ ＞ ） ）・・・ く
５ ） ここで、Ｄ＝Ｆ＋−Ｆ２とＲ−Ｆｌ／’Ｆ２との関係は
、第２図で示すようにＤ−ｆ （Ｒ）で、所定お関数
関係にあることが実験的に児い出された。
ンまり、ＲからＤを求めることができ、（５）式の右辺
のその他の値は測定等により求まるので、放射率εを求
めることができる。
のその他の値は測定等により求まるので、放射率εを求
めることができる。
そして、（１）式より
Ｅ（Ｔ）−（Ｅｏ−（１−ε）Ｅ（Ｔａ））／ε・・・
（６） であるから、この（６）式に、（５）式より求めた放射
率ε等を代入して、１ｌｌ１１定物体１のＴＸ温度が求
まる。
（６） であるから、この（６）式に、（５）式より求めた放射
率ε等を代入して、１ｌｌ１１定物体１のＴＸ温度が求
まる。
つまり、測定前、あらかじめ第２図で示すような測定に
より求めたＤ−Ｆｌ−Ｆ２とＲ−Ｆ １ ／Ｆ２どの関
数関係（）−ｆ （Ｒ１，放′＃４源３１．３２の放
射率εｒ等を演算手段６に記憶する。
より求めたＤ−Ｆｌ−Ｆ２とＲ−Ｆ １ ／Ｆ２どの関
数関係（）−ｆ （Ｒ１，放′＃４源３１．３２の放
射率εｒ等を演算手段６に記憶する。
次に、測定時、走査形故躬濡度計２は、１１１１定物体
１を走査し、各測定位置Ｘ１に対応した出力信＠Ｅｉを
演算手段６に供給する。このとき、放射源３１．３２の
測定物体１を反射したときの出力信号をＥＩ、Ｆ２．そ
れ以外での出力信号をＥ。
１を走査し、各測定位置Ｘ１に対応した出力信＠Ｅｉを
演算手段６に供給する。このとき、放射源３１．３２の
測定物体１を反射したときの出力信号をＥＩ、Ｆ２．そ
れ以外での出力信号をＥ。
とする。また、放射源３１．３２の温度信号Ｔｒ１１Ｒ
景放射板４の温度信号Ｔａを検出する温度検出器５の出
力信号も演算手段６に供給される。
景放射板４の温度信号Ｔａを検出する温度検出器５の出
力信号も演算手段６に供給される。
清算手段は、（１）、（２）、（３）式に対応０た信号
Ｅａ、Ｅｌ、Ｆ２より〈４）式の比Ｒを求め、これによ
りＤを求め、また、信＠Ｔｒ 、 ＴａよりＥ （Ｔｒ
） 、 Ｅ （Ｔａ ）を演算し、（５）式の右辺の
演算を行って放射率εを求める。また、この放射率εを
用いて（６）式の演算を行って測定物体１の温度Ｔを求
めることができる。
Ｅａ、Ｅｌ、Ｆ２より〈４）式の比Ｒを求め、これによ
りＤを求め、また、信＠Ｔｒ 、 ＴａよりＥ （Ｔｒ
） 、 Ｅ （Ｔａ ）を演算し、（５）式の右辺の
演算を行って放射率εを求める。また、この放射率εを
用いて（６）式の演算を行って測定物体１の温度Ｔを求
めることができる。
このようにして、放Ｄ１ａ３１．３２の寄与率から測定
物体１の放射率εを求め、各点の温度Ｔを求めることが
できる。あらかじめ放射率εを求めた後は、放射源３１
．３２の開口にシキ・ツタをし、連続測定を行ってもよ
い。
物体１の放射率εを求め、各点の温度Ｔを求めることが
できる。あらかじめ放射率εを求めた後は、放射源３１
．３２の開口にシキ・ツタをし、連続測定を行ってもよ
い。
第４図は、他の実施例を示し、第１図と同一’ｈ１号は
同一構成要素を示す。この例では、１個の放射源３は、
測定物体１の法線に対して走査形放射温度計２と所定の
角度をもたせて設けられており背景放射板４は、異なる
大きさの開口４１．４２を介して１個の放射源３の放飼
エネルギーを測定物体１に放射している。
同一構成要素を示す。この例では、１個の放射源３は、
測定物体１の法線に対して走査形放射温度計２と所定の
角度をもたせて設けられており背景放射板４は、異なる
大きさの開口４１．４２を介して１個の放射源３の放飼
エネルギーを測定物体１に放射している。
（６）発明の効果
あらかじめ、寄与率の差が寄与率の比と所定の関係にあ
ることを利用し、走査形成射ン昌度計を用いて放射率、
温度を測定するようにしているので、簡単な構成で、測
定物体の広い範囲についての放射率補正された正しい温
度分布をヨ１１定することができる。
ることを利用し、走査形成射ン昌度計を用いて放射率、
温度を測定するようにしているので、簡単な構成で、測
定物体の広い範囲についての放射率補正された正しい温
度分布をヨ１１定することができる。
第１図、第４図は、この発明の一実施例を示す構成訳明
図、第２図は、動作説明用波形図、第３図は寄与率の差
と比の関係図である。
図、第２図は、動作説明用波形図、第３図は寄与率の差
と比の関係図である。
Claims (1)
- １、測定物体を走査して測定物体からの放射エネルギー
を検出する走査形放射温度計と、この走査形放射温度計
の走査領域内の測定物体に異つた大きさの開口を介して
放射エネルギーを放射する放射源と、走査形放射温度計
に放射源からの２つの放射エネルギーが入射したときと
しないときのそれぞれの検出値の差の比である寄与率の
比と寄与率の差とが所定の関係にあることに基いて測定
物体の放射率を求め、この放射率から測定物体の温度を
測定することを特徴とする物体の放射率および温度の測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232131A JPS61110018A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 物体の放射率および温度の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232131A JPS61110018A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 物体の放射率および温度の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110018A true JPS61110018A (ja) | 1986-05-28 |
| JPH0511252B2 JPH0511252B2 (ja) | 1993-02-15 |
Family
ID=16934482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59232131A Granted JPS61110018A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 物体の放射率および温度の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61110018A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115265825A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-11-01 | 东北大学 | 内表面温度测量方法及装置、存储介质、终端 |
-
1984
- 1984-11-02 JP JP59232131A patent/JPS61110018A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115265825A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-11-01 | 东北大学 | 内表面温度测量方法及装置、存储介质、终端 |
| CN115265825B (zh) * | 2022-07-06 | 2024-04-16 | 东北大学 | 内表面温度测量方法及装置、存储介质、终端 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0511252B2 (ja) | 1993-02-15 |
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