JPS63121721A

JPS63121721A - 赤外フアイバ温度計

Info

Publication number: JPS63121721A
Application number: JP61266605A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kanamori; 金森　浩行; Toshikazu Hisai; 久井　俊和; Tomoyuki Niikura; 新倉　智之
Original assignee: JAPAN ELECTRONIC IND DEV ASSOC<JEIDA>; Japan Electronic Industry Development Association; New Japan Radio Co Ltd
Current assignee: JAPAN ELECTRONIC IND DEV ASSOC<JEIDA>; Japan Electronic Industry Development Association; New Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1986-11-11
Filing date: 1986-11-11
Publication date: 1988-05-25

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、被測定物から放射される赤外線を検知して被
測定物の温度を測定する赤外ファイバ温度計に関する。

〔従来技術〕

従来の赤外ファイバ温度計は、被測定物から放射される
赤外線を赤外線光ファイバの先端部に取付けた赤外線透
過レンズで集成して赤外線光フアイバ内に取込み、これ
を、赤外線光ファイバの反対側の端部に設けたセンサに
導き、電気信号に変換して被測定点の温度を表示するも
のであった。

ところで、上記センサに導かれる赤外線は、被測定物か
ら放射される赤外線以外に赤外ファイバ、赤外線透過レ
ンズ等自体の赤外線をも含まれる。

よって、上記センサの測定値は、これらの赤外線の総和
で求められ、被測定物の実際の温度と異なり不正確であ
った。その差異は、赤外ファイバ、赤外線透過レンズ等
自体の材質、形状等の影響を大きく受けるため、この点
の何らかの対応策が必要とされていた。また、赤外ファ
イバ温度計が置かれている周囲の状態例えば測定者の移
動や気温の変化等の外乱要因の影響も受けやすく、測定
結果が極めて不安定でもあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、温度計自体の内部要因及び温度計の周
辺からの外乱要因等の影響を排斥して被測定物の温度を
正確に測定することを可能とする赤外ファイバ温度計を
提供することである。

〔発明の構成〕

このため、本発明の赤外ファイバ温度計は、同形、同質
、同長の２本の赤外線光ファイバの先端を揃え、該先端
の一方のファイバを赤外線遮断物で赤外線入射を遮断し
て、他方のファイバのみから被測定物よりの赤外線を取
り込み、且つ、上記両ファイバの基端の各々に赤外線セ
ンサを取り付けて、該両センサの出力信号の差により上
記被測定物の温度を検出するように構成した。

〔実施例〕以下、本発明の赤外ファイバ温度計の実施例について説
明する。第１図は本実施例の赤外ファイバ温度計の全体
を示し、１．１′は同形、同質の一対の赤外ファイバ、
２，２′は各赤外ファイバ１．１′の各先端に取付けた
赤外透過レンズで、一方のレンズ２′の表面は赤外線遮
断物としての金属蒸着薄膜３で被覆しである。４は上記
両赤外ファイバ１．１′を一括収納するファイバケーブ
ルである。

５．５″は上記各赤外ファイバ１．１′の先端の反対側
の各端部に接続した同一特性の一対の赤外線センサで、
各赤外ファイバ１．１′内に入射される赤外線量を感知
し、これを電気信号に変換し、各赤外線センサ５，５′
に接続されている増幅器６，６′にそれぞれ伝送する。

増幅器６，６′も同一特性の一対のもので、赤外線セン
サ５，５′に伝送される上記電気信号を増幅して引算回
路７に伝送する。引算回路７は、上記両地幅器６，６′
に接続され、伝送される上記２系統の増幅電気信号を引
算し、その差を出力してリニアライザ８に伝送する。第
３図は該引算回路７の具体例であり、オペアンプで構成
した例である。

上記リニアライザ８は、伝送される上記電気信号を演算
して温度値の電気信号に変換し、温度表示器９に伝送す
る。温度表示器９は、伝送される上記電気信号に基ずい
て、温度を例えばデジタル値で表示する。

被測定物Ａの温度を測定するには、赤外ファイバ１，１
′の先端を被測定物Ａ方向に狙い向け、温度計の電気系
統を作動状態にし、この時の温度表示器９の表示値を直
読すればよい。

その場合の作用及び理論を説明する。絶対温度Ｔ、’に
の環境において被測定物Ａが放射する赤外線放射エネル
ギは比例定数をａとするとａＴ、’である。そして赤外
ファイバ１により赤外線センサ５で検出される総エネル
ギＥＡは被測定物Ａの放射エネルギａＴｏ’の他に赤外
ファイバ１の自己放射エネルギｂ　Ｔ、’と赤外線セン
サ５の受光部の自己放射エネルギｃＴ、’と赤外線透過
レンズ２の自己放射エネルギｄＴ３’と外来光による放
射エネルギＸの和である。ここです、、　　ｃ、　　ｄ
は比例定数で、Ｔ、は赤外ファイバ１の絶対温度、Ｔ２
は赤外線センサ５の受光部の絶対温度、Ｔ３は赤外線透
過レンズ２の絶対温度である。よって、ＥＡ−ａＴ０’
＋ｂＴ、’−ｃＴ２’＋ｄＴ、’＋Ｘ　　・（１）とな
る。

また、赤外線センサ５′で検出される赤外ファイバ１′
の総エネルギＥｌは、上述したように赤外透過レンズ１
′の表面が赤外線遮断物としての金属蒸着薄膜３で被覆
されているので、被測定物Ａの放射エネルギａＴｏ’は
含まれず、赤外ファイバ１′の自己放射エネルギと赤外
線センサ５′の受光部の自己放射エネルギと赤外線透過
レンズ２′の自己放射エネルギと外来光による放射エネ
ルギの和となる。ここで、赤外ファイバ１゛は赤外ファ
イバ１と、赤外線透過レンズ２′は赤外線透過レンズ２
と、赤外線センサ５′は赤外線センサ５とそれぞれの形
状、材質が同じであるから上記総エネルギＥｌは、Ｆ、、＝ｂＴ、’−ｃＴ２’＋ｄＴ３’＋Ｘ　　　　　
　−（２）となる。

そして、上記総エネルギＥＡは、赤外線センサ５で、ま
た、上記総エネルギＥｌは、赤外線センサ５′において
、それぞれが電気信号Ｖｌｌ及びＶ。

に変換される。

次に、上記電気信号Ｖ、、Ｖ、は増幅器６，６′でそれ
ぞれ増幅されて電気信号ＶＡ、ＶＢとされ、引算回路７
に入力される。該引算回路７において上記電気信号■１
とＶ、ｌが（Ｖ、−ＶＢ）メ■。

と計算され、ここで赤外ファイバ１と赤外線透過レンズ
２と赤外線センサ５の受光部及び外来光による放射エネ
ルギに相当する電気信号がキャンセルされる。即ち、Ｅ
Ａ−ＥＢ＝ａＴｏ’に相当する信号■ゎがリニアライザ
８に伝送されて、演算され、温度が温度表示器９で表示
される。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の赤外ファイバ温度計によれば、
温度計周囲の赤外線量の変動や、温度計自体の自己放射
エネルギ等の誤差因子を排除して目的とする被測定物の
放射赤外線のみを測定するようにしたので、被測定物の
温度が極めて正確にかつ高精度に測定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の赤外ファイバ温度計の実施例を示すブ
ロック図、第２図はその要部拡大説明図、第３図は第１
図の引算回路の回路図である。 ■、１′・・・赤外ファイバ、２．２′・・・赤外線透
過レンズ、３・・・金属蒸着薄膜、５．５′・・・赤外
線センサ、６．６′・・・増幅器、７・・・引算回路、
８・・・リニアライザ、９・・・温度表示器、Ａ・・・
被測定物。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、同形、同質、同長の２本の赤外線光ファイバの
先端を揃え、該先端の一方のファイバを赤外線遮断物で
赤外線入射を遮断して、他方のファイバのみから被測定
物よりの赤外線を取り込み、且つ、上記両ファイバの基
端の各々に赤外線センサを取り付けて、該両センサの出
力信号の差により上記被測定物の温度を検出するように
構成したことを特徴とする赤外ファイバ温度計。
（２）、上記各赤外線光ファイバが、上記先端に赤外線
透過レンズを有することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の赤外ファイバ温度計。
（３）、上記赤外線遮断物が、上記赤外線透過レンズの
表面に形成した金属蒸着薄膜であることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の赤外ファイバ温度計。