JP2004045268A

JP2004045268A - 温度分布測定方法および装置

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Publication number: JP2004045268A
Application number: JP2002204235A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yano; 矢野　賢司; Misao Iwata; 岩田　美佐男; Miyuki Hashimoto; 橋本　みゆき; Kuniyuki Kitagawa; 北川　邦行
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】被測定部材の表面温度を高い精度で測定する為の温度分布測定方法および装置を提供する。
【解決手段】第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒとして１未満のものを用いることにより、その第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒと、その２波長間の放射強度比Ｒを与える光を放射する物体の温度Ｔとが、測定に好適な傾きを備えた一次関数に近い相関関係を示す為、被測定部材１２の表面温度を高い精度で測定する為の温度分布測定方法および装置を提供することができる。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばセラミックスなどの被測定部材の表面温度を高い精度で測定する為の温度分布測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
焼成炉や加熱炉内の物体の表面温度、発熱体の表面温度などの温度分布を正確に測定することが必要とされる場合がある。この為、２色温度計の測定原理を利用して、物体から放射される光エネルギのうち予め選択された相互に異なる２波長を用いてイメージセンサにて物体の画像を検出し、検出された１対の画像の同じ部分毎に放射強度の比（放射強度比）を求め、その放射強度比に基づいて物体の表面温度を測定する装置が提案されている。たとえば、特開平７−３０１５６９号公報に記載された装置がそれである。これによれば、被測定部材表面の放射率が不明であっても、相互に異なる２つの波長毎の放射強度比と被測定部材の表面温度との間で相関関係が成立することを利用し、予め求められた関係式から実際の放射強度比に基づいて表面温度分布が算出される。
【０００３】
上述の特開平７−３０１５６９号公報に記載された装置では、その図２に示されるように、被測定部材の表面温度分布を、多数の光検出素子が配列された光検出面を有する画像検出器（イメージセンサ）を用い、被測定部材からその光検出面までの光路に択一的に選択される第１光路および第２光路を設け、一方の第１光路に第１の波長を通過させるフィルタを設け且つ他方の第２光路に第２の波長を通過させるフィルタを設け、第１波長の光による被測定部材の画像と第２波長の光による被測定部材の画像とを得て、その２波長間の放射強度比から被測定部材の画像の画素毎の温度を算出するようにしている。
【０００４】
ところで、２色温度計の被測定部材がアルミナあるいはシリカをはじめとするセラミックスなどの場合には、上記第１波長および第２波長を選ぶのに注意を要する。すなわち、図８は、金属表面の波長λと放射率εとの関係を示す曲線Ｌ_ｍｅと、セラミックス表面の波長λと放射率εとの関係を示す曲線Ｌ_ｃｅとを比較して表したグラフであるが、この図に示すように、金属表面の放射率は一般的に波長の増加に伴って単調減少する規則的な変化を示すのに対して、セラミックス表面の放射率は一般的に波長の増加にともなって不規則な増加、減少を示すものが多く、かかるセラミックスなどを被測定部材としたときに、たとえば図８に示すように第１波長λ_１と第２波長λ_２とをとると、波長の若干のずれによって放射率が大幅に変動して誤差が生じ易くなる。そのような不具合の発生を防止する為には、被測定部毎に好適な第１波長および第２波長を選ぶべきであり、上述のフィルタを適宜交換することで誤差の少ない温度測定をおこなうことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、第１波長および第２波長の組み合わせを様々に変化させた際に、２波長間の放射強度比と表面温度との相関関係が新たに誤差を発生させる原因となる場合が考えられる。すなわち、予め与えられる２波長間の放射強度比と表面温度との相関関係において、放射強度比の変化に伴う表面温度の変化が著しい場合には、被測定部材から検出される放射強度比の若干のずれによって、それに対応する表面温度が大幅に変動する為、温度分布測定に際しての誤差が生じ易くなる。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、被測定部材の表面温度を高い精度で測定する為の温度分布測定方法および装置を提供することにある。
【０００７】
本発明者等は、かかる目的を達成する為に鋭意研究を重ねた結果、第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比と、その２波長間の放射強度比を与える光を放射する物体の温度との相関関係について、第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比を限定的に定義することで、温度分布測定に好適に用いられる関係が得られることを知覚するに至った。
【０００８】
【課題を解決するための第１の手段】
すなわち、前記目的を達成する為に、本第１発明の要旨とするところは、被測定部材の表面から放射される光のうちから選択された第１波長および第２波長の光を検出し、その第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比と、その２波長間の放射強度比を与える光を放射する物体の温度との相関関係を用いて前記被測定部材表面の温度分布を測定する温度分布測定方法であって、前記２波長間の放射強度比は１未満となるように定義されていることを特徴とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成する為に、本第２発明の要旨とするところは、被測定部材の表面から放射される光のうちから選択された第１波長および第２波長の光を検出し、その第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比と、その２波長間の放射強度比を与える光を放射する物体の温度との相関関係を用いて前記被測定部材表面の温度分布を測定する温度分布測定装置であって、前記２波長間の放射強度比は１未満となるように定義されていることを特徴とするものである。
【００１０】
【第１発明および第２発明の効果】
このようにすれば、第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比として１未満のものを用いることにより、その第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比と、その２波長間の放射強度比を与える光を放射する物体の温度とが、測定に好適な傾きを備えた一次関数に近い相関関係を示す為、被測定部材の表面温度を高い精度で測定する為の温度分布測定方法および装置を提供することができる。
【００１１】
【第１発明および第２発明の他の態様】
ここで、好適には、本第１発明および第２発明の被測定部材はセラミックスを含むものである。このようにすれば、被測定部材にあわせて第１波長および第２波長を適宜変更する必要があるセラミックスを含む被測定部材表面の温度分布測定に際して、誤差の発生を好適に防止する温度分布測定方法および装置を提供することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例である温度分布測定装置１０の構成を説明する図である。図１において、焼成炉、加熱炉などの炉内において加熱されている被測定部材１２の表面から放射された光は、ハーフミラー（ビームスプリッタ）１４により第１光路１６および第２光路１８に２分されるようになっている。第１光路１６および第２光路１８はミラー２０、２２によって略直角に曲げられた後ハーフミラー２４によって合成され、多数の光検出素子が配列された光検出面２６を備えたＣＣＤ素子２８と、その光検出面２６に被測定部材１２の画像を結像させるレンズ装置３０とを有する画像検出器３２に入射させられるようになっている。
【００１４】
上記第１光路１６および第２光路１８には、たとえば中心波長６００ｎｍ且つ半値幅１０ｎｍ程度の第１波長（帯）λ_１の光を通過させる第１フィルタ３４、およびたとえば中心波長６５０ｎｍ且つ半値幅１０ｎｍ程度の第２波長（帯）λ_２の光を通過させる第２フィルタ３６がそれぞれ介挿されている。上記第１フィルタ３４および第２フィルタ３６は、光波干渉を利用して所定の波長帯の光を通過させる所謂干渉フィルタから構成されている。
【００１５】
上記第１波長λ_１および第１波長λ_２は、たとえば以下のようにして決定されている。先ず、プランクの式により測定温度範囲の最低温度における黒体の波長と放射（輻射）強度との間の関係すなわち図２に示す曲線Ｌ１が求められ、次いで室温における被測定部材１２からのバックグラウンド放射強度Ｅ_ＢＧが測定される。次いで、そのバックグラウンド放射強度Ｅ_ＢＧの３倍値すなわち３×Ｅ_ＢＧを上まわる曲線Ｌ１上の任意の１点が第１波長λ_１として決定される。検出誤差以上の強度を用いて測定精度を高める為である。次に、第１波長λ_１の１／１２の波長以下の波長Δλだけたとえば第１波長λ_１を６００ｎｍとすれば５０ｎｍ（＝Δλ）だけ第１波長λ_１から上または下へずらした波長たとえば６５０ｎｍが第２波長λ_２として決定される。後述の２色温度計の原理を示す近似式（式１）を成立させる為である。なお、第１波長λ_１および第２波長λ_２は、放射強度の測定精度を維持する為に相互の波長が重ならないように、以下において決定する半値幅の２倍以上の差が設けられるようにする。そして、上記第１波長λ_１および第２波長λ_２は、単色光の性質を維持する為に、その中心波長の１／２０以下、たとえば２０ｎｍ程度以下の半値幅が用いられる。また、第１フィルタ３４および第２フィルタ３６は、それらの透過率の差が３０％以内となるように構成されている。透過率の差が３０％よりも大きくなると、輝度の低い側の波長において感度が低下してＳ／Ｎ比が下がり、表示温度の精度が低下する。
【００１６】
図１の光学系において、たとえばミラー２０、２２によってハーフミラー２４から画像検出器３２までの間において第１光路１６と第２光路１８とが僅かにずらされることにより、ＣＣＤ素子２８の光検出面２６において波長の異なる２画像が結像されるようになっている。すなわち、前記画像検出器３２においては、たとえば図３に示すように、被測定部材１２の表面から放射される光のうちから第１フィルタ３４により選択された第１波長λ_１の被測定部材１２の第１画像Ｇ_１が光検出面２６上の第１位置Ｂ_１に結像され、且つ被測定部材１２の表面から放射される光のうちから第２フィルタ３６により選択された第２波長λ_２の被測定部材１２の第２画像Ｇ_２が、光検出面２６上の上記第１位置Ｂ_１とは異なる第２位置Ｂ_２に結像させられるようになっている。これにより、光検出面２６に配列された多数の光検出素子により、上記第１画像Ｇ_１の各部位の放射強度および第２画像Ｇ_２の各部位の放射強度が素子単位すなわち画素単位で検出されるようになっている。
【００１７】
演算制御装置４０は、たとえばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェイスなどを含む所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵは予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号、すなわち上記光検出面２６に配列された多数の光検出素子からの信号を処理し、画像表示器４２に被測定部材１２の表面温度分布を表示させる。
【００１８】
図４は、上記演算制御装置４０の演算制御作動の要部を説明するフローチャートである。ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、光検出面２６に配列された多数の光検出素子からの信号により、第１画像Ｇ_１の各部位の放射強度Ｅ_１ｉｊおよび第２画像Ｇ_２の各部位の放射強度Ｅ_２ｉｊが素子単位すなわち画素単位で読み込まれる。次に、Ｓ２では、光検出面２６内の第１位置Ｂ_１に結像された第１画像Ｇ_１および第２位置Ｂ_２に結像された第２画像Ｇ_２のうちの同じ部分に位置する光検出素子対がそれぞれ検出する第１波長λ_１の放射強度Ｅ_１ｉ _ｊと第２波長λ_２の放射強度Ｅ_２ｉｊとの放射強度比Ｒ_ｉｊ（＝Ｅ_１ｉｊ／Ｅ_２ｉｊ^{）が算出される。}
【００１９】
次に、Ｓ３において、予め演算制御装置４０に記憶された関係に基づいて上記画素毎に算出された実際の放射強度比Ｒ_ｉｊより、被測定部材１２の画像を構成する画素毎の温度Ｔ_ｉｊが導出される。温度Ｔ_ｉｊの導出に用いられる関係は、たとえば式１に示す２色温度計の測定原理を示す近似式から得られるものである。式１は、放射率を用いなくとも異なる２波長λ_１およびλ_２における放射強度比Ｒから被測定部材１２の表面温度Ｔを求めることができるように導かれたものである。以下の式において、λ_２＞λ_１であって、Ｔは絶対温度を、Ｃ_１は放射（Ｐｌａｎｃｋ）第１定数、Ｃ_２は放射（Ｐｌａｎｃｋ）第２定数をそれぞれ示している。
【００２０】
（式１）
Ｒ＝（λ_２／λ_１）^５ｅｘｐ［（Ｃ_２／Ｔ）・（１／λ_２−１／λ_１）］
【００２１】
上式１は、以下のようにして求められる。すなわち、波長λにおいて単位時間、単位面積あたりに黒体から放射される放射強度（エネルギ）Ｅｂおよびλはプランク（Ｐｌａｎｃｋ）の式である式２に従うことが知られている。また、ｅｘｐ（Ｃ_２／λＴ）＞＞１である場合には、ウイーン（Ｗｉｅｎ）の近似式である式３が成り立つことが知られている。通常の物体は灰色であると考えることができる為、放射率εを代入して書き換えることにより式４が導出される。この式４を用いて２波長λ_１およびλ_２の放射強度Ｅ_１およびＥ_２の比Ｒを求めると式５が導かれる。上記２波長λ_１およびλ_２が近接している場合には、放射率εの依存性を無視することができ、ε_１＝ε_２と近似することができるので、前記式１が得られる。これによれば、放射率εの異なる物体であっても、それに影響なく温度Ｔを求めることができるのである。
【００２２】
（式２）
Ｅｂ＝Ｃ_１／λ^５［ｅｘｐ（Ｃ_２／λＴ）−１］
（式３）
Ｅｂ＝Ｃ_１ｅｘｐ（−Ｃ_２／λＴ）／λ^５
（式４）
Ｅ＝ε・Ｃ_１ｅｘｐ（−Ｃ_２／λＴ）／λ^５
（式５）
Ｒ＝（ε_１／ε_２）・（λ_２／λ_１）^５ｅｘｐ［（Ｃ_２／Ｔ）・（１／λ_２−１／λ_１）］
【００２３】
ここで、第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒと、その２波長間の放射強度比Ｒを与える光を放射する物体の温度Ｔとの相関関係は、Ｒの定義によってその性質が大幅に異なってくる。図５は、第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒが１以上となるように定義された第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒと、その２波長間の放射強度比Ｒを与える光を放射する物体の温度Ｔとの相関関係を示すグラフである。この図において、（１）ｆ_１は、λ_１を５００ｎｍ、λ_２を６００ｎｍとした場合、（２）ｆ_２は、λ_１を６００ｎｍ、λ_２を７００ｎｍとした場合、（３）ｆ_３は、λ_１を５００ｎｍ、λ_２を５５０ｎｍとした場合、（４）ｆ_４は、λ_１を５５０ｎｍ、λ_２を６００ｎｍとした場合、（５）ｆ_５は、λ_１を６００ｎｍ、λ_２を６５０ｎｍとした場合、（６）ｆ_６は、λ_１を６５０ｎｍ、λ_２を７００ｎｍとした場合における関係をそれぞれ示す。なお、ここでは放射強度比Ｒを、第２波長λ_２の放射強度Ｅ_２を第１波長λ_１の放射強度Ｅ_１で除した値すなわちＲ_２１＝Ｅ_２／Ｅ_１と定義した。そのように放射強度比が定義された関係について、ｆ_１では放射強度比Ｒの増加に伴って温度Ｔが比較的なだらかに減少している為、温度分布測定に好適に用いられるが、ｆ_２〜ｆ_６では放射強度比Ｒの増加に伴って温度Ｔが比較的急激に減少しており、被測定部材１２から検出される放射強度比Ｒの若干のずれによって、それに対応する温度Ｔが大幅に変動する為、温度分布測定に際しての誤差が生じ易くなる。
【００２４】
一方、本実施例の温度分布測定方法および装置は、第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒを１未満となるように予め定義するものである。図６は、第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒが１未満となるように定義された第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒと、その２波長間の放射強度比Ｒを与える光を放射する物体の温度Ｔとの相関関係を示すグラフである。この図において、（１）ｆｐ_１は、λ_１を５００ｎｍ、λ_２を６００ｎｍとした場合、（２）ｆｐ_２は、λ_１を６００ｎｍ、λ_２を７００ｎｍとした場合、（３）ｆｐ_３は、λ_１を５００ｎｍ、λ_２を５５０ｎｍとした場合、（４）ｆｐ_４は、λ_１を５５０ｎｍ、λ_２を６００ｎｍとした場合、（５）ｆｐ_５は、λ_１を６００ｎｍ、λ_２を６５０ｎｍとした場合、（６）ｆｐ_６は、λ_１を６５０ｎｍ、λ_２を７００ｎｍとした場合における関係をそれぞれ示す。なお、ここでは放射強度比Ｒを、第１波長λ_１の放射強度Ｅ_１を第２波長λ_２の放射強度Ｅ_２で除した値すなわちＲ_１２＝Ｅ_１／Ｅ_２と定義した。そのように放射強度比が定義された関係については、ｆｐ_１〜ｆｐ_６の何れもが測定に好適な傾きを備えた一次関数に近い相関関係を示す。すなわち、第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒと、その２波長間の放射強度比Ｒを与える光を放射する物体の温度Ｔとの相関関係が１対１に定まり易い為、温度分布測定に際しての誤差が生じ難くなる。
【００２５】
とりわけ、本実施例の温度分布測定方法および装置は、セラミックスを被測定部材１２とする温度分布測定、あるいはセラミックスを含む被測定部材１２の温度分布を測定する為に好適に用いられるものである。たとえば、セラミックス基板上に金属電極などが設けられた基板の焼成時の温度分布測定では、金属表面の放射率εは一般的に波長の増加に伴って単調減少する規則的な変化を示すのに対して、セラミックス表面の放射率εは一般的に波長の増加にともなって不規則な増加、減少を示すものが多い為、被測定部材１２に含まれるセラミックスにあわせて好適な第１波長λ_１および第２波長λ_２を選ぶべきであるが、本発明がかかる温度分布測定に適用されることで、被測定部材１２にあわせて第１波長λ_１および第２波長λ_２を適宜変更する必要があるセラミックスを含む被測定部材１２の表面の温度分布測定に際して、誤差の発生を好適に防止することができる。
【００２６】
以上のようにして、たとえば図６に示す関係から被測定部材１２の画像を構成する画素毎の温度Ｔ_ｉｊが算出されると、続くＳ４において、予め演算制御装置４０に記憶された関係から上記画素毎に算出された実際の温度Ｔ_ｉｊに基づいて被測定部材１２の表面の温度分布が表示される。その関係としては、たとえば図６に示す温度Ｔと表示色との関係が用いられる。この場合には、被測定部材１２の表面の温度分布が予め定められた温度色により表示される。
【００２７】
以下、図１に示す光学系を用いて本発明者等がおこなった実験例について説明する。図１に示す光学系において、日本光学製の望遠レンズ（ＡＦ　Ｚｏｏｍ　Ｎｉｋｋｏｒ　ＥＤ　７０−３００ｍｍ　Ｆ４−５．６Ｄ）付ＣＣＤカメラ（Ｓａｎｔａ　Ｂａｒｂａｒａ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　Ｇｒｏｕｐ社製　ＳＴ−７）を画像検出器３２として、ハーフミラー１４、２４はＢＫ７から構成されたシグマ光機社製のものであり、クロムプレートによる可視光用であって３０％反射、３０％透過の性質を備えたものである。ミラー２０、２２はシグマ光機社製のものであり、アルミ平面ミラーであってＢＫ７から構成されている。第１フィルタ３４および第２フィルタ３６はシグマ光機社製のものであり、第１フィルタ３４は５００あるいは６００ｎｍ且つ半値幅１０ｎｍ、第２フィルタ３６は５５０あるいは６５０ｎｍ且つ半値幅１０ｎｍのものを用いた。そして、被測定部材１２としてアルミナ基板（５０×５０×０．８ｍｍ）を、外部から内部の観察が可能となるように観察窓を設けた加熱炉の中央に配置し、室温から１０℃／分の速度で１０００℃まで昇温させ、１０００℃にて１時間保持した後に上記アルミナ基板表面の温度分布を測定した。かかる測定と同時に、上記アルミナ基板の温度を熱電対によって測定し、図１の光学系を用いた温度測定結果の熱電対の指示温度からのずれを誤差として評価した。なお、上記アルミナ基板の中央部は熱電対の指示温度で１０００℃で一定に保たれていることを確認した。さらに、同様機器および手段を用いて、室温から１０℃／分の速度で８００℃まで昇温させ、８００℃にて１時間保持した後に上記アルミナ基板表面の温度分布を測定した。第１フィルタ３４および第２フィルタ３６を交換することにより、第１波長λ_１および第２波長λ_２と、２波長間の放射強度比Ｒの定義を様々に変化させてかかる実験をおこなった結果を以下に示す。
【００２８】

【００２９】
上述の試験結果において、本発明の実施例である実施例試料１あるいは実施例試料２のように、第１波長λ_１および第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒが１未満となるように、それぞれ第１波長λ_１の放射強度Ｅ_１を第２波長λ_２の放射強度Ｅ_２で除した値すなわちＲ_１２＝Ｅ_１／Ｅ_２と定義したものでは、熱電対指示温度からの誤差が±５℃の範囲内とされた。一方、比較例試料１あるいは比較例試料２のように、第１波長λ_１および第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒが１以上となるように、それぞれ第２波長λ_２の放射強度Ｅ_２を第１波長λ_１の放射強度Ｅ_１で除した値すなわちＲ_２１＝Ｅ_２／Ｅ_１と定義したものでは、λ_１を５００ｎｍ、λ_２を５５０ｎｍとして８００℃における温度分布を測定したものが±５℃の範囲内に収まった他は、何れも熱電対指示温度からの誤差が±１０℃となった。すなわち、本実施例の温度分布測定では、従来の温度分布測定と比較して、誤差が略半分に抑えられていることが確認された。
【００３０】
このように、本実施例によれば、第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒとして１未満のものを用いることにより、その第１波長λ_１と第２波長λ_２の２波長間の放射強度比Ｒと、その２波長間の放射強度比Ｒを与える光を放射する物体の温度Ｔとが、測定に好適な傾きを備えた一次関数に近い相関関係を示す為、被測定部材１２の表面温度を高い精度で測定する為の温度分布測定方法および装置を提供することができる。
【００３１】
また、好適には、本実施例の被測定部材１２はセラミックスを含むものである為、被測定部材１２にあわせて第１波長λ_１および第２波長λ_２を適宜変更する必要があるセラミックスを含む被測定部材１２の表面の温度分布測定に際して、誤差の発生を好適に防止する温度分布測定方法および装置を提供することができる。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに別の態様においても実施される。
【００３３】
たとえば、前述の実施例において、第１波長λ_１および第２波長λ_２は、５００〜７００ｎｍの範囲内すなわち可視光領域の値をとるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、第１波長λ_１および第２波長λ_２が、７００ｎｍ以上の赤外線領域あるいは５００ｎｍ未満の紫外線領域の値をとる温度分布測定においても、本発明は好適に適用されるものである。
【００３４】
また、前述の図４のＳ４では、被測定部材１２の表面温度が色によって表示されていたが、等高線や濃淡などによって表示されても差し支えない。
【００３５】
また、前述の実施例の画像検出器３２では、光検出面２６を備えたＣＣＤ素子２８が用いられていたが、カラー撮像管など他の光検出素子が用いられてもよい。
【００３６】
また、前述の実験例では、本発明の温度分布測定はアルミナ基板の温度分布測定に用いられていたが、本発明はセラミックスの温度分布測定に限定されるものでは当然になく、たとえば、窯業の焼成、絵付け、電子部品の加熱処理、鉄鋼の加熱処理などといった様々な温度分布測定に好適に用いられるものである。
【００３７】
その他一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更がくわえられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である温度分布測定装置の構成を説明する概略図である。
【図２】図１の第１フィルタの波長と第２フィルタの波長を決定する方法を説明する図である。
【図３】図１の画像検出装置の光検出面上に結像された第１画像および第２画像を説明する図である。
【図４】図１の演算制御装置の制御動作の要部を説明するフローチャートである。
【図５】第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比が１以上となるように定義された第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比と、その２波長間の放射強度比を与える光を放射する物体の温度との相関関係を示すグラフである。
【図６】第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比が１未満となるように定義された第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比と、その２波長間の放射強度比を与える光を放射する物体の温度との相関関係を示すグラフである。
【図７】演算制御装置により導出された表面温度から表示色を決定する為に用いられる関係を示す図である。
【図８】金属表面の波長と放射率との関係を示す曲線と、セラミックス表面の波長と放射率との関係を示す曲線とを比較して表したグラフである。
【符号の説明】
１０：温度分布測定装置
１２：被測定部材
Ｒ：放射強度比
Ｔ：温度
λ_１：第１波長
λ_２：第２波長

Claims

被測定部材の表面から放射される光のうちから選択された第１波長および第２波長の光を検出し、該第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比と、該２波長間の放射強度比を与える光を放射する物体の温度との相関関係を用いて前記被測定部材表面の温度分布を測定する温度分布測定方法であって、
前記２波長間の放射強度比は１未満となるように定義されていることを特徴とする温度分布測定方法。
前記被測定部材はセラミックスを含むものである請求項１の温度分布測定方法。
被測定部材の表面から放射される光のうちから選択された第１波長および第２波長の光を検出し、該第１波長と第２波長の２波長間の放射強度比と、該２波長間の放射強度比を与える光を放射する物体の温度との相関関係を用いて前記被測定部材表面の温度分布を測定する温度分布測定装置であって、
前記２波長間の放射強度比は１未満となるように定義されていることを特徴とする温度分布測定装置。
前記被測定部材はセラミックスを含むものである請求項３の温度分布測定装置。