JPS61210921A - 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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- JPS61210921A JPS61210921A JP60050351A JP5035185A JPS61210921A JP S61210921 A JPS61210921 A JP S61210921A JP 60050351 A JP60050351 A JP 60050351A JP 5035185 A JP5035185 A JP 5035185A JP S61210921 A JPS61210921 A JP S61210921A
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- Japan
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- temperature
- emissivity
- radiation source
- radiation
- detector
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0803—Arrangements for time-dependent attenuation of radiation signals
- G01J5/0804—Shutters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
- G01J5/064—Ambient temperature sensor; Housing temperature sensor; Constructional details thereof
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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
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- G—PHYSICS
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- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/80—Calibration
- G01J5/802—Calibration by correcting for emissivity
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- 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、鋼板等の測定物体の放射率および温度の測
定装置に関するものである。
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（補助熱源、放射源）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（補助熱源、放射源）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
が大型なものとなってしまう等の問題点を生じている。
が大型なものとなってしまう等の問題点を生じている。
（３）発明の目的
この光用の目的は、以上の点に鑑み、より簡便に、物体
の放射率および温度を測定する装置を提供することであ
る。
の放射率および温度を測定する装置を提供することであ
る。
（４）発明の概要
この発明は、放射源が測定物体に放射するｆｉ射エネル
ギーを変化させるシャッタ手段等の寄与率変化手段を用
いて３つの異った状態についての放射検出器の出力信号
のうち任意の２つの信号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求める
ようにした物体の放射率および濃度の測定装置である。
ギーを変化させるシャッタ手段等の寄与率変化手段を用
いて３つの異った状態についての放射検出器の出力信号
のうち任意の２つの信号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求める
ようにした物体の放射率および濃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、測定物体、２は、測定物体１に放飼
エネルギーを放射する放射源、３は、放射源２が測定物
体１に放射する放射エネルギーを変化させる水冷等がな
されている寄与率変化手段としてのシャッタ手段、４は
ｕｎ源２の開孔２ａを介して測定物体１からの放射エネ
ルギーを検出する放射検出器、５は、放射検出器４の出
力信号、放射源２の温度を検出する温度検出器２０の出
力信号、シャッタ手段３の背景相当の温度を検出する２
！！度検出器３０の出力信号が供給されるアナログ回路
、マイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータ等よ
りなる演算手段である。
エネルギーを放射する放射源、３は、放射源２が測定物
体１に放射する放射エネルギーを変化させる水冷等がな
されている寄与率変化手段としてのシャッタ手段、４は
ｕｎ源２の開孔２ａを介して測定物体１からの放射エネ
ルギーを検出する放射検出器、５は、放射検出器４の出
力信号、放射源２の温度を検出する温度検出器２０の出
力信号、シャッタ手段３の背景相当の温度を検出する２
！！度検出器３０の出力信号が供給されるアナログ回路
、マイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータ等よ
りなる演算手段である。
測定物体１の温度を王、放射率をε、放射源２の温度を
Ｔｒ、放射率をεｒ、シャッタ手段３の温度をＴ’ａ、
！躬検出器４の出力信号をＥｉ、ｍ度Ｔの黒体相当のｔ
ｌｌｌ）ｌエネルギーをＥ （Ｔ）とする。
Ｔｒ、放射率をεｒ、シャッタ手段３の温度をＴ’ａ、
！躬検出器４の出力信号をＥｉ、ｍ度Ｔの黒体相当のｔ
ｌｌｌ）ｌエネルギーをＥ （Ｔ）とする。
図示のように、シャッタ手段３を、はぼ閏とし測定物体
１からの放射エネルギーのみが通過できるようにした状
態■、半間状態■、開状態■の各々の放射検出器４の出
力信号Ｅｏ、Ｅｌ、Ｅ２は次のようになる。
１からの放射エネルギーのみが通過できるようにした状
態■、半間状態■、開状態■の各々の放射検出器４の出
力信号Ｅｏ、Ｅｌ、Ｅ２は次のようになる。
Ｅｏ−εＥ （Ｔ） ＋ （１−５） Ｅ （Ｔａ ）
・・・（１） Ｅｉ−５Ｅ（Ｔ）＋Ｆ＋ （１−ｅ：） ε ｒ
Ｅ（Ｔｒ）＋ （１−Ｆｌ ） （１−６） Ｅ （
Ｔａ ）・・・（２） Ｆ２−６Ｅ （Ｔ）＋Ｆ２ （１−ε） εｒ Ｅ （
Ｔｒ ）十 Ｆ２ （１−６：） Ｅ （Ｔａ
） −（３）ここで、Ｆｌ、Ｆ２は、
放射源２からの放射エネルギーが測定物体１を反射して
放射検出器４に入射する寄与率でＦｌ＜Ｆ２である。
・・・（１） Ｅｉ−５Ｅ（Ｔ）＋Ｆ＋ （１−ｅ：） ε ｒ
Ｅ（Ｔｒ）＋ （１−Ｆｌ ） （１−６） Ｅ （
Ｔａ ）・・・（２） Ｆ２−６Ｅ （Ｔ）＋Ｆ２ （１−ε） εｒ Ｅ （
Ｔｒ ）十 Ｆ２ （１−６：） Ｅ （Ｔａ
） −（３）ここで、Ｆｌ、Ｆ２は、
放射源２からの放射エネルギーが測定物体１を反射して
放射検出器４に入射する寄与率でＦｌ＜Ｆ２である。
つまり、シャッタ手段３が閏のときの（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項はシ
ャッタ手段３からの放射エネルギーの寄与分で、放射源
２からの放射エネルギーは無視できる。（２）、（３）
式の右辺第２項は放射源２からの寄与分、第３項はシャ
ッタ手段３からの寄与分である。
項は測定物体１自体からの放射エネルギー、第２項はシ
ャッタ手段３からの放射エネルギーの寄与分で、放射源
２からの放射エネルギーは無視できる。（２）、（３）
式の右辺第２項は放射源２からの寄与分、第３項はシャ
ッタ手段３からの寄与分である。
（２）式から（１）式を減算し、（３）式から（１）式
を減痒すると次式が得られる。
を減痒すると次式が得られる。
Ｅｉ−Ｅｏ−Ｆｌ ＜１−ε＞εｒ Ｅ （Ｔｒ ）
−Ｆｌ （１−５）Ｅ （Ｔａ ） Ｆ２−ＥＯ−Ｆ２ （１−ε） εｒ Ｅ （Ｔｒ ）
−Ｆ２ （１−５） Ｅ （Ｔａ ） その比Ｒをとると次式が得られる。
−Ｆｌ （１−５）Ｅ （Ｔａ ） Ｆ２−ＥＯ−Ｆ２ （１−ε） εｒ Ｅ （Ｔｒ ）
−Ｆ２ （１−５） Ｅ （Ｔａ ） その比Ｒをとると次式が得られる。
Ｒ−（Ｅｉ−ＥＱ）／（Ｆ２−ＥＯ）
−Ｆ Ｉ ／’ 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。
Ｅｉ−Ｆ２−（Ｆｌ−Ｆ２）（１−ε）（８ｒＥ（Ｔｒ
） −Ｅ （Ｔａ ） ） これより、放射率εは次式となる。
） −Ｅ （Ｔａ ） ） これより、放射率εは次式となる。
ε−１−（・Ｅｉ−Ｆ２）／［（Ｆｌ−Ｆ２）・（εｒ
Ｅ （Ｔｒ ） −Ｅ （Ｔａ ） ） ］・・・（
５） ここで゛、Ｄ−Ｆｌ−Ｆ２と、Ｒ−Ｆ １ ／ Ｆ ２
との関係は、第２図で示すようにＤ−ｆ （Ｒ）で、
所定のＩＩＩ Ｉ！量関係あることが実験的に見い出さ
れた。つまり、ＲからＤを求めることができ、（５）式
右辺のその他の値は、測定等により求まるので、ｔｉ４
ｉ射率εを求めることができる。
Ｅ （Ｔｒ ） −Ｅ （Ｔａ ） ） ］・・・（
５） ここで゛、Ｄ−Ｆｌ−Ｆ２と、Ｒ−Ｆ １ ／ Ｆ ２
との関係は、第２図で示すようにＤ−ｆ （Ｒ）で、
所定のＩＩＩ Ｉ！量関係あることが実験的に見い出さ
れた。つまり、ＲからＤを求めることができ、（５）式
右辺のその他の値は、測定等により求まるので、ｔｉ４
ｉ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、測定物体１の真温度が求まる。
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、測定物体１の真温度が求まる。
つまり、−足前あらかじめ、第２図で示すように、測定
により求めたＤ−Ｆｌ−Ｆ２とＲ＝Ｆ＋／′Ｆ２との関
係間数Ｄ−ｆ （Ｒ）、放射源２の放射率εｒを演算
手段５に記憶する。
により求めたＤ−Ｆｌ−Ｆ２とＲ＝Ｆ＋／′Ｆ２との関
係間数Ｄ−ｆ （Ｒ）、放射源２の放射率εｒを演算
手段５に記憶する。
次に、測定時、シャッタ手段３を開閉し、（１）、（２
）、（３）式のＥｏ、Ｅｌ、Ｅ２を放射検出器４で検出
し、また、ｔＩｉ射源２、シャッタ手段３の温度Ｔｒ、
Ｔａを温度検出器２０．４０で検出し、それぞれ演算手
段５に供給する。
）、（３）式のＥｏ、Ｅｌ、Ｅ２を放射検出器４で検出
し、また、ｔＩｉ射源２、シャッタ手段３の温度Ｔｒ、
Ｔａを温度検出器２０．４０で検出し、それぞれ演算手
段５に供給する。
演眸手段５は、信号Ｅｏ、Ｅ１．Ｅ２より、（４）式の
比Ｒを求め、これよりＤを求め、また、信号７ｒ、Ｔａ
よりＥ （Ｔｒ ） 、Ｅ （Ｔａ ）を演算し、（５
）式右辺の演算を行って放射率εを求める。また、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。
比Ｒを求め、これよりＤを求め、また、信号７ｒ、Ｔａ
よりＥ （Ｔｒ ） 、Ｅ （Ｔａ ）を演算し、（５
）式右辺の演算を行って放射率εを求める。また、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。
なお、以上の例では、寄与率変化手段としてシャッタ手
段３を用い、その開度を変化させて寄与率を変化さ、せ
たが、大きさの異なった開口を有する遮光板を移動させ
て寄与率を変化させるようにしてもよい。
段３を用い、その開度を変化させて寄与率を変化さ、せ
たが、大きさの異なった開口を有する遮光板を移動させ
て寄与率を変化させるようにしてもよい。
（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、放射率補正された正しい物体の
温度を測定することができる。
ることを用いて、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、放射率補正された正しい物体の
温度を測定することができる。
第１図は、この発明の一実施例を示す構成説明図、第２
図は、寄与率の差と比との関係図である。 １・・・測定物体、 ２・・・敢躬源、 ３・・・シャ
ッタ手段（寄与率変化手段）、 ４・・・ｔｌｉ射検比
検出器・・・演眸手段 特許出願人 株式会社 千野製作所 川崎製鉄 株式会社 ”＋−’ｔ＝。
図は、寄与率の差と比との関係図である。 １・・・測定物体、 ２・・・敢躬源、 ３・・・シャ
ッタ手段（寄与率変化手段）、 ４・・・ｔｌｉ射検比
検出器・・・演眸手段 特許出願人 株式会社 千野製作所 川崎製鉄 株式会社 ”＋−’ｔ＝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、測定物体に放射エネルギーを放射する放射源と、前
記測定物体からの放射エネルギーを検出する放射検出器
と、前記放射源が測定物体に放射する放射エネルギーの
寄与率を変化させる寄与率変化手段と、この寄与率変化
手段による３つの異なった状態についての放射検出器の
出力信号のうち任意の２つの信号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
を求める演算手段とを備えたことを特徴とする物体の放
射率および温度の測定装置。 ２、前記寄与率変化手段として、シャッタ手段または移
動可能な大きさの異なった開口を有する遮光板を用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の物体の放
射率および温度の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60050351A JPS61210921A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP60050351A JPS61210921A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 物体の放射率および温度の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210921A true JPS61210921A (ja) | 1986-09-19 |
| JPH0521412B2 JPH0521412B2 (ja) | 1993-03-24 |
Family
ID=12856484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60050351A Granted JPS61210921A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 物体の放射率および温度の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61210921A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254132A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Chino Corp | 放射温度測定装置 |
| JPH02245624A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-01 | Chino Corp | 放射温度測定装置 |
| JPH03231126A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-15 | Chino Corp | 放射温度測定装置 |
| JPH05296846A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-12 | Tatsuo Togawa | サーモグラフィー装置 |
| US6132084A (en) * | 1998-11-30 | 2000-10-17 | General Electric Company | Infrared non-contact temperature measurement for household appliances |
| US7316505B2 (en) | 2004-12-18 | 2008-01-08 | Miele & Cie Kg | Method of defining the emission coefficient of a surface to be heated |
| MD391Z (ro) * | 2009-08-04 | 2012-01-31 | Институт Химии Академии Наук Молдовы | Dispozitiv pentru măsurarea temperaturii în cuptorul cu microunde |
-
1985
- 1985-03-15 JP JP60050351A patent/JPS61210921A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254132A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Chino Corp | 放射温度測定装置 |
| JPH02245624A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-01 | Chino Corp | 放射温度測定装置 |
| JPH03231126A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-15 | Chino Corp | 放射温度測定装置 |
| JPH05296846A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-12 | Tatsuo Togawa | サーモグラフィー装置 |
| US6132084A (en) * | 1998-11-30 | 2000-10-17 | General Electric Company | Infrared non-contact temperature measurement for household appliances |
| US7316505B2 (en) | 2004-12-18 | 2008-01-08 | Miele & Cie Kg | Method of defining the emission coefficient of a surface to be heated |
| MD391Z (ro) * | 2009-08-04 | 2012-01-31 | Институт Химии Академии Наук Молдовы | Dispozitiv pentru măsurarea temperaturii în cuptorul cu microunde |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521412B2 (ja) | 1993-03-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |