JPS6130728A - 赤外線放射温度の測定方法 - Google Patents
赤外線放射温度の測定方法Info
- Publication number
- JPS6130728A JPS6130728A JP15352484A JP15352484A JPS6130728A JP S6130728 A JPS6130728 A JP S6130728A JP 15352484 A JP15352484 A JP 15352484A JP 15352484 A JP15352484 A JP 15352484A JP S6130728 A JPS6130728 A JP S6130728A
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- JP
- Japan
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- temp
- circuit
- temperature
- measured
- amplifier
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01J5/0805—Means for chopping radiation
Landscapes
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、熱容量の少ない物体、遠方物体、移動物体等
の温度を非接触で測定する赤外線放射温度の測定方法に
関するものである。
の温度を非接触で測定する赤外線放射温度の測定方法に
関するものである。
従来例の構成とその問題点
第１図は従来の赤外線放射温度の測定方法を示す図であ
シ、同図で、１は測定系に到来する被測定物体の赤外線
エネルギー、２は赤外線エネルギー１を集光するだめの
光学系、３はモータ、４はモータ３により回転駆動され
る複数のスリノトヲ有するチョッパ、６は測定温度の基
準値を与える基準黒体、６は赤外線の検出器で、焦電効
果を利用したパイロ素子等が使用される。７．８は増幅
器、９はサーミスタ等の測温素子、１０はホトインタラ
プタ等のチョッパの回転数検出器、１１はデータ処理機
、１２は温度等の表示器、１３はモータの回転速度を精
密にコントロールするモ〜り制御回路である。
シ、同図で、１は測定系に到来する被測定物体の赤外線
エネルギー、２は赤外線エネルギー１を集光するだめの
光学系、３はモータ、４はモータ３により回転駆動され
る複数のスリノトヲ有するチョッパ、６は測定温度の基
準値を与える基準黒体、６は赤外線の検出器で、焦電効
果を利用したパイロ素子等が使用される。７．８は増幅
器、９はサーミスタ等の測温素子、１０はホトインタラ
プタ等のチョッパの回転数検出器、１１はデータ処理機
、１２は温度等の表示器、１３はモータの回転速度を精
密にコントロールするモ〜り制御回路である。
上記構成で温度を検出するには、被測定物の赤外線エネ
ルギー１を光学系２により検出器６上に焦点を結ばせる
一方で、基準黒体６からの赤外線エネルギーをチョッパ
４により交流に直した上で検出器らにより検出している
。チョッパ４には羽根の一部にスリットが設けられてい
るので、スリットを通過する赤外線量は被測定物体の温
度ＴＭに比例し、またスリノ）・が無い状態ではチョッ
パ４の表面で反射した基準黒体の温度Ｔ。に比例するこ
とになる。但し、検出器６としてパイロ型の検出素子を
用いた時には出力は温度Ｔ、とＴ。の差ＴＢ に依存す
る。
ルギー１を光学系２により検出器６上に焦点を結ばせる
一方で、基準黒体６からの赤外線エネルギーをチョッパ
４により交流に直した上で検出器らにより検出している
。チョッパ４には羽根の一部にスリットが設けられてい
るので、スリットを通過する赤外線量は被測定物体の温
度ＴＭに比例し、またスリノ）・が無い状態ではチョッ
パ４の表面で反射した基準黒体の温度Ｔ。に比例するこ
とになる。但し、検出器６としてパイロ型の検出素子を
用いた時には出力は温度Ｔ、とＴ。の差ＴＢ に依存す
る。
一般に、検出器にパイロ型の検出素子を用いた時には出
力ＩＶＩは下記（１）式のように与えられることが知ら
れている。
力ＩＶＩは下記（１）式のように与えられることが知ら
れている。
ここでｋは定数（−１）、Ｃは検出器の容量、ω′は検
出器の比熱、ρは検出器の密度、ｈは検出器の厚さ、ω
はチ”！７パの周波数（２πｆ）、εｆｄ放射Ｌ σは
ステファンボルツマン定？（−５，６７３Ｘ１０ Ｗ
−ａ＊ｄｅｇ’）、ＴＢ は被測定物と基準黒体の温度
差、Ａｂはパイロ定数（＝Ｔ ６、ＯＸ １０ ｃｏｕｌ／ｚ ０Ｋ ）。
出器の比熱、ρは検出器の密度、ｈは検出器の厚さ、ω
はチ”！７パの周波数（２πｆ）、εｆｄ放射Ｌ σは
ステファンボルツマン定？（−５，６７３Ｘ１０ Ｗ
−ａ＊ｄｅｇ’）、ＴＢ は被測定物と基準黒体の温度
差、Ａｂはパイロ定数（＝Ｔ ６、ＯＸ １０ ｃｏｕｌ／ｚ ０Ｋ ）。
従って、出力Ｖから基準黒体６の温度（Ｔｏ）が既知で
あるとして被測定物の温度（ＴＭ）が求まることになる
。この場合、検出器６の出力は増幅器７を経由してデー
タ処理機１１に、入力される。増幅器７の出力はチョッ
パ４により交流に変換され、れているので、回転数検出
器１０の出力で前記交流出力を同期整流すると共に、測
温素子９による基準黒体６の温度情報を増幅器８を介し
て同様にデータ処理機１１に入力し、前述のように（１
）式の関係から被測定物の温度ＴＭ（ｉ７演算により求
め表示器１２に表示することが出来る。しかしながら、
被測定物の温度ＴＭとＴｏの差に比例して変化するため
に、例えば３００’Ｃの時の検出器の電圧は２０００’
Ｃになると、約１０倍になるため、増幅器のダイナミッ
クレンジ内に入れることが出来ず測定範囲が狭くなって
しまう欠点があった。
あるとして被測定物の温度（ＴＭ）が求まることになる
。この場合、検出器６の出力は増幅器７を経由してデー
タ処理機１１に、入力される。増幅器７の出力はチョッ
パ４により交流に変換され、れているので、回転数検出
器１０の出力で前記交流出力を同期整流すると共に、測
温素子９による基準黒体６の温度情報を増幅器８を介し
て同様にデータ処理機１１に入力し、前述のように（１
）式の関係から被測定物の温度ＴＭ（ｉ７演算により求
め表示器１２に表示することが出来る。しかしながら、
被測定物の温度ＴＭとＴｏの差に比例して変化するため
に、例えば３００’Ｃの時の検出器の電圧は２０００’
Ｃになると、約１０倍になるため、増幅器のダイナミッ
クレンジ内に入れることが出来ず測定範囲が狭くなって
しまう欠点があった。
発明の目的
本発明は、上記従来例の欠点を除去するもので、測定範
囲が増加しても温度分解能を低下させることなく、測定
可能とする赤外線放射温度の測定方法を提供することを
目的とするものである。
囲が増加しても温度分解能を低下させることなく、測定
可能とする赤外線放射温度の測定方法を提供することを
目的とするものである。
発明の構成
本発明は、上記目的を達成するために、検出器の感度が
、チョッパの周波数に依存される事を利用するもので、
検出器からの出力が予め定められた範囲を越えると、チ
ラッパの周波数を高くして増幅器のダイナミックレンジ
内に納めるものであシ、範囲の広い温度を測定する効果
を得ることができる。 □ 実施例の説明 以下に本発明の測定方法について図面を参照して説明す
る。第２図で、１６は増幅器７からの測定値と増幅器８
からの基準黒体温度情報を選択合成するだめのマルチプ
レクサ（ＭＰＸ）、１６はアナログデジタルコンバータ
（ム／Ｄ ）、１−ｒはＡ／Ｄ１６とフォトインタラプ
タ等の回転数検出器１０の出力を入力して被測定物の温
度ＴＭを求めるための演算を行なうデータ処理機であり
、内部に演算回路１８．補正量発生回路１９を備えてお
り、必要によりマイクロコンピュータを使用して処理し
ても良い。他の第１図と同様の符号は同一の名称を表わ
すものである。
、チョッパの周波数に依存される事を利用するもので、
検出器からの出力が予め定められた範囲を越えると、チ
ラッパの周波数を高くして増幅器のダイナミックレンジ
内に納めるものであシ、範囲の広い温度を測定する効果
を得ることができる。 □ 実施例の説明 以下に本発明の測定方法について図面を参照して説明す
る。第２図で、１６は増幅器７からの測定値と増幅器８
からの基準黒体温度情報を選択合成するだめのマルチプ
レクサ（ＭＰＸ）、１６はアナログデジタルコンバータ
（ム／Ｄ ）、１−ｒはＡ／Ｄ１６とフォトインタラプ
タ等の回転数検出器１０の出力を入力して被測定物の温
度ＴＭを求めるための演算を行なうデータ処理機であり
、内部に演算回路１８．補正量発生回路１９を備えてお
り、必要によりマイクロコンピュータを使用して処理し
ても良い。他の第１図と同様の符号は同一の名称を表わ
すものである。
次に動作を説明する。演算回路１８は前記（１）式の逆
演算によシ、基準黒体を使用して、被測定物の温度Ｔ、
を求める点では従来例と同様であるが、゛（１）式にお
いて従来測定温度が変化してもチョッパの周波数ωを一
定に保とうとしたのに対し、本実施例の方法では、演算
回路１８の出力から得られる測定温度情報と基準黒体温
度情報により、測定温度が変化した場合にモータ３の回
転数をこれに追従して変化するように補正量発生回路１
９により段階的に数通りの補正信号（ω′）を発生させ
る。
演算によシ、基準黒体を使用して、被測定物の温度Ｔ、
を求める点では従来例と同様であるが、゛（１）式にお
いて従来測定温度が変化してもチョッパの周波数ωを一
定に保とうとしたのに対し、本実施例の方法では、演算
回路１８の出力から得られる測定温度情報と基準黒体温
度情報により、測定温度が変化した場合にモータ３の回
転数をこれに追従して変化するように補正量発生回路１
９により段階的に数通りの補正信号（ω′）を発生させ
る。
この場合測定温度が変化しても演算回路１８の出力は一
定に保たれることになるが、補正信号（ω′）の値を演
算回路１８の演算時の入力情報として利用して、測定値
を求め、表示器１２により表示すれば良い。
定に保たれることになるが、補正信号（ω′）の値を演
算回路１８の演算時の入力情報として利用して、測定値
を求め、表示器１２により表示すれば良い。
なお、上記構成においてデータ処理機１７の構成自体は
公知の技術を用いて容易に行ない得る。
公知の技術を用いて容易に行ない得る。
また、Ａ／Ｄ１６はデータ処理機１７に扱えるようにア
ナログデータをデジタル変換するためのものである。
ナログデータをデジタル変換するためのものである。
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明によれば増幅器よ
シ得られる電圧は、例えば３ｏ○°Ｃの場合と２０００
’Ｃの場合では、約１０倍となり、従ってチョッパの周
波数を約１０倍とすれば増幅器の増幅度を変える事無く
測定温度範囲を拡大する事ができる。又チョッパの周波
数は例えばフメトインタラグタで測定する事により、多
少の誤差が有っても演算する事により、測定誤差を生じ
ない利点が有る。
シ得られる電圧は、例えば３ｏ○°Ｃの場合と２０００
’Ｃの場合では、約１０倍となり、従ってチョッパの周
波数を約１０倍とすれば増幅器の増幅度を変える事無く
測定温度範囲を拡大する事ができる。又チョッパの周波
数は例えばフメトインタラグタで測定する事により、多
少の誤差が有っても演算する事により、測定誤差を生じ
ない利点が有る。
第１図は従来の赤外線放射温度の測定方法を説明するだ
めのブロック図、第２図は本発明の赤外線放射温度の測
定方法を説明するだめの一実施例のブロック図である。 ４・・・・・・チョッパ、５・・・・・基準黒体、６・
・・・・・検出器、１８・・・・・演算回路、１９・・
・・・・補正量発生回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
めのブロック図、第２図は本発明の赤外線放射温度の測
定方法を説明するだめの一実施例のブロック図である。 ４・・・・・・チョッパ、５・・・・・基準黒体、６・
・・・・・検出器、１８・・・・・演算回路、１９・・
・・・・補正量発生回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (1)
- 被測定物体よりの赤外線エネルギーと基準黒体からの赤
外線エネルギーをモータにより回転するチョッパを介し
て検出器に交互に導入し、前記検出器の出力と前記基準
黒体の温度測定値から前記被測定物体の温度を演算によ
り算出するに際し、前記モータの回転数を変化して前記
演算結果が被測定物の温度変化に対し一定値になるよう
に補正することを特徴とする赤外線放射温度の測定方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15352484A JPS6130728A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 赤外線放射温度の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15352484A JPS6130728A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 赤外線放射温度の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130728A true JPS6130728A (ja) | 1986-02-13 |
Family
ID=15564410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15352484A Pending JPS6130728A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 赤外線放射温度の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130728A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5169234A (en) * | 1990-02-13 | 1992-12-08 | Ultrakust Electronic Gmbh | Infrared temperature sensor |
| JP2017500565A (ja) * | 2013-12-13 | 2017-01-05 | ブレイン・テンプ，インコーポレーテッド | 放射ベース温度測定システムにおける誤差低減 |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP15352484A patent/JPS6130728A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5169234A (en) * | 1990-02-13 | 1992-12-08 | Ultrakust Electronic Gmbh | Infrared temperature sensor |
| JP2017500565A (ja) * | 2013-12-13 | 2017-01-05 | ブレイン・テンプ，インコーポレーテッド | 放射ベース温度測定システムにおける誤差低減 |
| US9958343B2 (en) | 2013-12-13 | 2018-05-01 | Brain Temp, Inc. | Error reduction in radiation-based temperature measurement systems |
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