JP2015102508A - 電極温度測定方法及び電極温度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極の温度測定の精度を向上させることができる電極温度測定方法及び電極温度測定装置を提供すること。【解決手段】本発明にかかる電極温度測定方法は、二次電池の電極から蒸発する水蒸気を含む雰囲気において、放射温度計を用いて前記電極の温度を測定する電極温度測定方法である。水蒸気を含む雰囲気において、放射温度計１０１を用いて、電極８００の温度を測定する。水蒸気を含む雰囲気において、黒体板１０３から放射される赤外線の放射強度に基づき、黒体板１０３の非接触温度を測定する。熱電対１０４を用いて、黒体板１０３の接触温度を測定する。黒体板の非接触温度と接触温度と、を用いて、補正値を算出する。補正値を用いて、放射温度計１０１を用いて測定した電極８００の温度を補正する。【選択図】図１

Description

本発明は電極温度測定方法及び電極温度測定装置に関する。

二次電池の製造工程には、電解質膜の表面に電極触媒を塗布した電極を乾燥させる工程がある。電極乾燥工程においては、乾燥炉内で電極を乾燥させる際に、電極の温度を測定する必要がある。このとき、乾燥炉内を搬送される電極に温度計を直接接触させて温度を計測すると、電極にキズがついてしまう恐れがあり、二次電池の性能低下につながってしまう。そのため、一般的に、電極の温度を測定する際には、非接触で電極温度を計測する方法が用いられている。非接触の温度計は、電極から表面温度に応じて放射される赤外線の強度を測定することにより、表面温度を算出する。

特許文献１には、非接触式表面温度計に関する発明が開示されている。特許文献１では、測温対象物を測温する際に、測温対象物と同じ雰囲気内において、接触式表面温度計と非接触式表面温度計とを用いて測温材料と同じ材料を測温する。両者の測温結果を比較して、非接触式表面温度計の補正値を求める。そして、補正値を用いて非接触式表面温度計により測温された値を補正する。

特開平１１−１４４６０号公報

しかしながら、電極乾燥工程においては、電極に塗工された溶媒に含まれる水分が蒸発し、電極の表面から水蒸気が発生する。このとき、電極から放射された赤外線は、水蒸気の影響を受けて散乱し、強度が減衰する。そのため、水蒸気を経て、非接触温度計に到達した赤外線の強度は、電極表面から放射された直後の赤外線の強度に比べて弱くなる。その結果、電極表面の実際の温度と、赤外線の強度に基づいて非接触温度計が算出した温度と、の間には誤差が生じてしまう。したがって、表面温度の測定精度が低下してしまうという問題があった。

なお、特許文献１に開示された非接触式表面温度計は、水蒸気の影響により赤外線の強度が減衰することについては、何ら対策が図られていない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、電極の温度測定の精度を向上させることができる電極温度測定方法及び電極温度測定装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様にかかる電極温度測定方法は、二次電池の電極から蒸発する水蒸気を含む雰囲気において、第１の放射温度計を用いて前記電極の温度を測定する電極温度測定方法であって、前記水蒸気を含む雰囲気において、前記第１の放射温度計を用いて、前記電極の温度を測定するステップと、前記水蒸気を含む雰囲気において、第１の測温体から放射される赤外線の放射強度に基づき、前記第１の測温体の非接触温度を測定するステップと、前記第１の測温体に接触して設けられた第１の接触温度計を用いて、前記第１の測温体の接触温度を測定するステップと、前記第１の測温体の非接触温度と、前記第１の測温体の接触温度と、を用いて、前記第１の放射温度計による温度測定に対する水蒸気の影響を除去するための第１の補正値を算出するステップと、前記第１の補正値を用いて、前記放射温度計を用いて測定した前記電極の温度を補正するステップと、を備えるものである。このような構成により、電極の温度測定時と同じ水蒸気を含む雰囲気において、第１の放射温度計が受光する赤外線に対して水蒸気が与える影響を除外することができる。したがって、電極の実際の表面温度を測定することができる。その結果、測定精度を向上させることができる。

本発明の一態様にかかる電極温度測定方法は、二次電池の電極から蒸発する水蒸気を含む雰囲気において、前記電極から放射される赤外線の放射強度を測定し、前記電極の温度を求める電極温度測定方法であって、前記水蒸気を含む第１の雰囲気において、光電変換素子に可視光を放射して、前記可視光の第１の放射強度を測定するステップと、前記水蒸気のない第２の雰囲気において、前記光電変換素子に前記可視光を放射して、前記可視光の第２の放射強度を測定するステップと、前記第１の雰囲気において、前記電極から放射される赤外線の放射強度を測定するステップと、前記第１の放射強度と前記第２の放射強度とを用いて、前記赤外線の放射強度の測定に対する水蒸気の影響を除去するための補正値を算出し、前記補正値を用いて、測定した前記赤外線の放射強度を補正するステップと、補正後の前記赤外線の放射強度に基づいて、前記電極の温度を算出するステップと、を備えるものである。このような構成により、放射温度計よりも低コストの一般的光学機器の測定結果を用いて、赤外線に対する水蒸気の影響を除去するための補正値を算出する。このため、補正処理を行うために、放射温度計は必要ない。その結果、温度測定装置の製造コストを低減することができる。

本発明の一態様にかかる電極温度測定装置は、二次電池の電極から蒸発する水蒸気を含む雰囲気において、放射温度計を用いて前記電極の温度を測定する電極温度測定装置であって、前記水蒸気を含む雰囲気において、前記電極の温度を測定する放射温度計と、第１の測温体と、前記水蒸気を含む雰囲気において、前記第１の測温体から放射される赤外線の放射強度に基づき、前記第１の測温体の非接触温度を測定する非接触温度測定器と、 前記第１の測温体に接触して設けられ、前記第１の測温体の接触温度を測定する接触温度測定器と、前記放射温度計による温度測定に対する水蒸気の影響を除去するための第１の補正値を算出する補正値算出手段と、前記第１の補正値を用いて、前記放射温度計を用いて測定した前記電極の温度を補正する補正手段と、を備えるものである。このような構成により、電極の温度測定時と同じ水蒸気を含む雰囲気において、第１の放射温度計が受光する赤外線に対して水蒸気が与える影響を除外することができる。したがって、電極の実際の表面温度を測定することができる。その結果、測定精度を向上させることができる。

本発明の一態様にかかる電極温度測定装置は、二次電池の電極から蒸発する水蒸気を含む雰囲気において、前記電極から放射される赤外線の放射強度を測定し、前記電極の温度を求める電極温度測定装置であって、前記電極から放射される赤外線の放射強度を測定する赤外線センサと、可視光を放射する光源と、前記光源から放射された前記可視光の放射強度を測定する光電変換素子と、前記光電変換素子の測定結果を用いて、前記赤外線の放射強度の測定に対する水蒸気の影響を除去するための補正値を算出する補正値算出手段と、前記赤外線センサが測定した前記赤外線の放射強度を、前記補正値を用いて補正し、補正後の放射強度に基づいて、前記電極の温度を算出する温度算出手段と、を備え、前記水蒸気を含む第１の雰囲気において、前記赤外線センサは、前記赤外線の放射強度を測定し、前記光電変換素子は、前記水蒸気を含む第１の雰囲気において、前記光源から放射される前記可視光の第１の放射強度を測定し、前記水蒸気を含まない第２の雰囲気において、前記光源から放射される前記可視光の第２の放射強度を測定し、前記補正値算出手段は、前記第１の放射強度と前記第２の放射強度とを用いて、前記補正値を算出するものである。このような構成により、放射温度計よりも低コストの一般的光学機器の測定結果を用いて、赤外線に対する水蒸気の影響を除去するための補正値を算出する。このため、補正処理を行うために、放射温度計は必要ない。その結果、温度測定装置の製造コストを低減することができる。

本発明により、電極の温度測定の精度を向上させることができる電極温度測定方法及び電極温度測定装置を提供することができる。

実施の形態１にかかる温度測定装置の構成を示す図である。 実施の形態１にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる温度測定装置の構成を示す図である。 実施の形態１にかかる温度測定方法の補正結果を示すグラフである。 実施の形態２にかかる温度測定装置の構成を示す図である。 実施の形態２にかかる温度測定装置の平面図である。 実施の形態２にかかる温度測定装置の平面図である。 実施の形態２にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態３にかかる温度測定装置の構成を示す図である。 実施の形態３にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態３にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態３にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態４にかかる温度測定装置の構成を示す図である。 実施の形態４にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態５にかかる温度測定装置の構成を示す図である。 実施の形態５にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態６にかかる温度測定装置の構成を示す図である。 実施の形態６にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態６にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態６にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態６にかかる補正用の関数を示すグラフである。 実施の形態７にかかる温度測定装置の構成を示す図である。 実施の形態７にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 実施の形態８にかかる温度測定装置の構成を示す図である。 実施の形態８にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。 プランクの分光放射特性を示すグラフである。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。なお、本発明は、非水電解質二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）の製造方法の乾燥工程に関する発明である。乾燥工程とは、電解質膜に電極触媒を塗工した後の工程である。乾燥工程においては、電解質膜に電極触媒が塗工された電極（以下、単に電極と称す）を乾燥炉内へ搬送し、電極触媒に含まれた水分を蒸発させる。このように、本発明は、二次電池の電極の乾燥工程に特徴を有するため、乾燥工程より前の製造工程の説明は省略する。

＜温度測定装置１の構成＞
まず、本実施の形態にかかる温度測定装置１の構成について説明する。図１に温度測定装置１の構成を示す。温度測定装置１は、乾燥炉内に搬送される電極の温度を測定する装置である。温度測定装置１は、放射温度計１０１と、補正用放射温度計１０２と、黒体板１０３と、熱電対１０４と、温度データ収集部１０５と、温度データ演算部１０６と、を備える。なお、乾燥炉９００は、ローラ９０１、９０２を備える。乾燥炉９００は、ローラ９０１、９０２を回転させることにより、ローラ９０１、９０２上に載置された電極８００を搬送する。なお、上記の通り、電極８００の表面には電極触媒が塗工されている。

放射温度計１０１（第１の放射温度計）は、測温対象物から放射される赤外線を測定し、非接触で測定対象物の表面温度を測定するセンサである。すなわち、放射温度計１０１は、赤外線の放射強度を測定する赤外線センサ及び放射強度に基づき測温対象物の温度を測定する温度測定手段の役割を果たす。図１に示すように、本実施の形態においては、放射温度計１０１は、測定対象物である電極８００の表面温度に伴って放射される赤外線９０３（矢印）を受光し、赤外線９０３の放射強度に基づいて電極８００の表面温度を測定する。赤外線の放射強度とは、放射された赤外線の単位時間あたりの放射エネルギー量を示す値である。放射温度計１０１は、搬送される電極８００の上方に設けられており、電極８００の表面を向くように配置されている。つまり、放射温度計１０１の測定方向は、電極８００に略垂直な方向である。このため、放射温度計１０１は、電極８００の表面に対して略垂直方向に放射される赤外線９０３を受光する。

補正用放射温度計１０２（第２の放射温度計）は、放射温度計１０１と同様の温度計であり、測温対象物から放射される赤外線を測定し、非接触で測定対象物の表面温度（非接触温度）を測定するセンサである。図１に示すように、本実施の形態においては、補正用放射温度計１０２は、測定対象物である黒体板１０３の表面温度に伴って放射される赤外線９０４を受光し、赤外線の強度に基づいて黒体板１０３の表面温度を測定する。補正用放射温度計１０２は、例えば、乾燥炉９００の側壁に固定されている。つまり、補正用放射温度計１０２の測定方向は、電極８００の表面に対して略水平方向である。このため、補正用放射温度計１０２は、電極８００の表面に対して略水平方向に放射される赤外線９０４を受光する。補正用放射温度計１０２は、電極８００の幅方向（搬送方向と直交する方向）において、黒体板１０３と対向するように配置されている。つまり、黒体板１０３は、電極８００の幅方向において、電極８００の一端側に配置される。また、補正用放射温度計１０２は、電極８００の他端側に配置される。このため、平面視において、補正用放射温度計１０２及び黒体板１０３は、電極８００を挟むように配置されている。また、補正用放射温度計１０２及び黒体板１０３は、電極８００よりも上方（放射温度計１０１側）に配置されている。

黒体板１０３（第１の測温体）は、平板状の黒体である。黒体とは、紫外線、可視光、及び赤外線等の電磁波を吸収する物質であり、黒体板１０３の表面温度に応じた赤外線等の電磁波を放射する。黒体板１０３は、例えば、乾燥炉９００の側壁（補正用放射温度計１０２が設けられた側壁に対向する側壁）に固定されている。黒体板１０３は、乾燥炉内９００に設けられているため、黒体板１０３の表面温度は乾燥炉９００の炉内温度と略同一となる。なお、温度に応じた赤外線が測温体から放射されればよいため、黒体板１０３の代わりに、測温体として電極８００（触媒電極）と同等の物質を使用してもよい。また、測温体における赤外線の反射の影響を補正できる場合には、乾燥炉９００の内壁を測温体として使用することもできる。

このとき、図１に示すように、補正用放射温度計１０２と黒体板１０３との間には、電極８００が存在する。そして、乾燥炉９００内において、電極８００の乾燥が行われているため、電極８００の溶媒に含まれる水分が蒸発する。そのため、電極８００の表面からは水蒸気９０５が発生する。電極８００から放射される赤外線９０３や、黒体板１０３から放射される赤外線９０４は、水蒸気９０５にぶつかり散乱する。つまり、水蒸気９０５の影響で散乱光９０６が発生し、電極８００の表面から放射された赤外線９０３は、水蒸気９０５中を減衰しながら進み、放射温度計１０１に到達する。このため、放射温度計１０１が取得する赤外線９０３の強度は、電極８００表面近傍の（放射直後の）赤外線９０３の強度よりも弱くなっている。同様に、黒体板１０３の表面から放射された赤外線９０４は、水蒸気９０５の中を減衰しながら進み、補正用放射温度計１０２に到達する。このため、補正用放射温度計１０２が取得する赤外線９０４の強度は、黒体板１０３表面近傍の（放射直後の）赤外線９０４の強度よりも弱くなっている。

なお、通常、電極８００の表面近傍が最も水蒸気量が多くなっている。そのため、水蒸気９０５による赤外線の減衰量を十分に把握するためには、補正用放射温度計１０２を配置する高さを、できる限り電極８００の表面に近づけることが好ましい。ただし、あまり近づけすぎると、補正用放射温度計１０２の測定領域（受光領域）に電極８００の表面部分が入り込んでしまう（ケラレが生じてしまう）。そのため、補正用放射温度計１０２が、黒体板１０３から放射される赤外線９０４だけでなく、電極８００の表面から放射される赤外線９０３も受光してしまい、測定精度が低下するおそれがある。そのため、補正用放射温度計１０２の測定領域に電極８００が入り込まない範囲で、補正用放射温度計１０２を配置する高さを電極８００の表面に接近させることが好ましい。

熱電対１０４（第１の接触温度計）は、接触式の温度センサである。熱電対１０４は、黒体板１０３の表面に接触して設けられている。これにより、熱電対１０４は、接触している黒体板１０３の表面の温度（接触温度）を測定する。

温度データ収集部１０５は、各種温度計に接続されており、温度計の測定結果を収集する。本実施の形態ににおいては、温度データ収集部１０５は、放射温度計１０１、補正用放射温度計１０２、及び熱電対１０４に接続されている。温度データ収集部１０５は、放射温度計１０１により測定された温度、補正用放射温度計１０２により測定された温度、及び熱電対１０４により測定された温度を取得する。

温度データ演算部１０６（補正値算出手段、補正手段、温度算出手段）は、温度データ収集部１０５が収集した測定結果を用いて温度補正値を算出し、温度補正値を用いて、放射温度計１０１の測定温度を補正する。本実施の形態においては、温度データ演算部１０６は、補正用放射温度計１０２の測定温度及び熱電対１０４の測定温度を用いて、温度補正値を算出する。そして、温度データ演算部１０６は、放射温度計１０１の測定温度を温度補正値を用いて補正する。なお、補正方法の詳細については、後述する。また、温度データ収集部１０５及び温度データ演算部１０６は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリ等を有し、予め設定された制御プログラムに応じて、各種処理を実行する。

＜温度測定装置１の動作＞
続いて、本実施の形態にかかる温度測定装置１の動作について、図２のフローチャートを参照して詳細に説明する。図２は、本実施の形態にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。

はじめに、電極８００から蒸発した水蒸気９０５を含む雰囲気において、補正用放射温度計１０２が、黒体板１０３の表面から放射される赤外線の放射強度（補正用赤外線放射強度Ｉｃｓ）を取得する（ステップＳ１０１）。補正用放射温度計１０２は、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｉｃｓ＝εσＴｃｓ^４）を用いて、補正用放射温度Ｔｃｓ［℃］を算出する（ステップＳ１０２）。なお、εは黒体板１０３の放射率を意味し、σはステファン＝ボルツマン定数を意味し、予め設定されている。これにより、補正用放射温度計１０２は、黒体板１０３から放射される赤外線の放射強度に基づく黒体板１０３の表面温度（補正用放射温度Ｔｃｓ［℃］、非接触温度）を取得する（ステップＳ１０３）。

次に、熱電対１０４は、黒体板１０３の実際の表面温度（熱電対指示値Ｔｋｓ［℃］、接触温度）を測定する（ステップＳ１０４）。そして、温度データ収集部１０５は、補正用放射温度計１０２から補正用放射温度Ｔｃｓ［℃］を取得し、熱電対１０４から熱電対指示値Ｔｋｓ［℃］を取得する。

そして、温度データ演算部１０６は、温度補正値Ｃｓ＝熱電対指示値Ｔｋｓ／補正用放射温度Ｔｃｓを用いて、温度補正値Ｃｓ（第１の補正値）を算出する（ステップＳ１０５）。つまり、温度データ演算部１０６は、熱電対指示値Ｔｋｓと補正用放射温度Ｔｃｓの比を温度補正値Ｃｓとして算出する。つまり、温度補正値Ｃｓは、黒体板１０３の実際の温度（接触温度）と赤外線の放射強度に基づく温度（非接触温度）の比であり、放射温度計１０１による温度測定に対する水蒸気９０５の影響を除去するための補正値である。上記の通り、水蒸気９０５の影響により、補正用放射温度計１０２が取得する赤外線９０４の放射強度は、黒体板１０３表面近傍の赤外線９０４の放射強度よりも少なくなっている。このため、補正用放射温度Ｔｃは、熱電対指示値Ｔｋよりも小さい値となる。

次に、放射温度計１０１が、搬送中の電極８００の表面から放射される赤外線の放射強度（測定用赤外線放射強度Ｉｍ）を取得する（ステップＳ１０６）。そして、放射温度計１０１は、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｉｍ＝εσＴｍ^４）を用いて、測定用放射温度Ｔｍを算出する（ステップＳ１０７）。これにより、放射温度計１０１は、電極８００から放射される赤外線に基づく電極８００の表面温度（測定用放射温度Ｔｍ［℃］）を取得する（ステップＳ１０８）。上記の通り、水蒸気９０５の影響により、放射温度計１０１が取得する赤外線９０３の放射強度は、電極８００表面近傍の赤外線９０３の放射強度よりも少なくなっている。このため、測定用放射温度Ｔｍは、実際の電極８００の表面温度よりも小さい値となる。

最後に、温度データ演算部１０６は、ステップＳ１０５において算出された温度補正値Ｃｓを用いて、補正後測定温度Ｔａ＝温度補正値Ｃｓ×測定用放射温度Ｔｍを計算することにより、測定用放射温度Ｔｍを補正する（ステップＳ１０９）。つまり、温度データ演算部１０６は、測定用放射温度Ｔｍに温度補正値Ｃｓを乗じることにより、補正後測定温度Ｔａを取得する。

ここで、赤外線９０３の経路は、電極８００の表面に対して略垂直方向であるのに対して、赤外線９０４の経路は、電極８００の表面に対して略水平方向である。つまり、赤外線の経路が異なっている。言い換えると、放射温度計１０１は、電極８００の表面から略垂直方向に放射される赤外線９０３を受光し、補正用放射温度計１０２は、電極８００の表面に沿って進む赤外線９０４を受光する。このとき、電極８００上における水蒸気９０５の分布が一様である場合には、経路の違いは温度測定に対して特に影響しない。しかし、例えば、電極８００の直上に水蒸気９０５が偏って多いような場合には、赤外線９０４の経路では、経路全域にわたり赤外線９０４が散乱して減衰する。一方、赤外線９０３の経路では、電極８００の上方（電極８００から離れた位置）では、電極８００の直上に比べて水蒸気９０５の量が少なく、赤外線９０３の減衰量も少なくなる。

このような赤外線の経路の差に起因する減衰量の差の影響を低減するために、更なる補正値として経路補正値Ｃｐを用いてもよい。具体的には、図３に示すような構成において、事前に温度補正値Ｃ（第２の補正値）を算出しておく。図３においては、黒体板１０３と電極８００とが平行になるように、黒体板１０３（第２の測温体）が電極８００の直上に配置され、補正用放射温度計１０２が黒体板１０３の上方に配置される。この構成において、温度測定装置１は、補正用放射温度計１０２を用いて補正用放射温度Ｔｃを測定し、熱電対１０４（第２の接触温度計）を用いて熱電対指示値Ｔｋを測定する。そして、温度測定装置１は、予め温度補正値Ｃ＝熱電対指示値Ｔｋ／補正用放射温度Ｔｃを算出しておく。さらに、温度データ演算部１０６は、経路補正値Ｃｐ＝温度補正値Ｃｓ／温度補正値Ｃを算出することにより、経路補正値Ｃｐ（第３の補正値）を取得する。そして、温度データ演算部１０６は、ステップＳ１０９において、補正後測定温度Ｔａ＝温度補正値Ｃｓ×経路補正値Ｃｐ×測定用放射温度Ｔｍを算出することにより、補正後測定温度Ｔａを取得する。これにより、赤外線の経路の違い（水蒸気９０５の分布の違い）を考慮した補正後測定温度Ｔａを算出することができる。そのため、測定温度をより高精度で補正することができる。

また、距離の比を用いて、経路補正値Ｃｐを設定してもよい。具体的には、例えば、放射温度計１０１及び補正用放射温度計１０２の測定範囲ｄｍが３０ｍｍであり、赤外線９０４の経路の距離ｄｗが３００ｍｍであるとする。なお、測定範囲ｄｍとは、放射温度計１０１から電極８００までの距離（赤外線９０３の経路の距離）を意味する。また、距離ｄｗとは、黒体板１０３から補正用放射温度計１０２までの距離（赤外線９０４の経路の距離）を意味する。この場合、温度データ演算部１０６は、経路補正値Ｃｐ＝測定範囲ｄｍ（３０ｍｍ）／赤外線９０４の経路距離ｄｗ（３００ｍｍ）を算出することにより、経路補正値Ｃｐ（第４の補正値）を設定してもよい。なお、経路補正値Ｃｐを用いた補正後測定温度Ｔａの算出方法は、上記の例と同様である。

以上のように、本実施の形態にかかる温度測定装置１の構成によれば、補正用放射温度計１０２が、電極８００から蒸発した水蒸気を含む雰囲気（乾燥炉９００）において、黒体板１０３の非接触温度を測定する。また、熱電対１０４が、黒体板１０３の接触温度を測定する。そして、温度データ演算部１０６は、補正用放射温度計１０２により算出された黒体板１０３の非接触温度と、熱電対１０４が取得した接触温度と、に基づいて、温度補正値を算出する。温度データ演算部１０６は、算出した温度補正値を用いて、放射温度計１０１が測定した電極８００の温度を補正する。これにより、電極の温度測定時と同じ水蒸気を含む雰囲気において、赤外線９０３の水蒸気９０５による減衰の影響を除外することができる。したがって、電極８００の実際の表面温度を測定することができる。その結果、測定精度を向上させることができる。

また、温度データ演算部１０６は、電極８００から蒸発するリアルタイムの水蒸気９０５の影響による温度の誤差を用いて補正値を算出している。したがって、温度測定装置１は、状況に応じて、放射温度計１０１が測定した温度を正確に補正することができる。

また、本実施の形態においては、電極８００の幅方向において、補正用放射温度計１０２が電極８００の一端側に配置され、黒体板１０３が電極８００の他端側に配置されている。つまり、電極８００の直上には、電極８００の乾燥を阻害する物体が存在していない。このため、電極８００の乾燥ムラを抑制することができる。

さらに、補正用放射温度計１０２は、電極８００の直上の水蒸気９０５中を、電極８００表面と水平方向に進行する赤外線９０４の強度を測定する。そのため、電極８００の直上の水蒸気９０５が支配的である場合でも、支配的な部分を赤外線９０４が通過してくる。その結果、水蒸気９０５による赤外線９０４の減衰を十分に検出することができ、適切な温度補正値を算出することができる。

ここで、本実施の形態にかかる温度測定方法を用いて測定した測定結果を図４に示す。図４の縦軸は測定温度であり、横軸は測定時間である。図４は、時刻３０秒から時刻９０秒までの間に、乾燥炉９００内にに水蒸気を投入したときの測定結果である。なお、図４の測定条件においては、乾燥炉９００内部は１２７℃の定常温度となっているものとする。測定温度の補正前においては、水蒸気による散乱の影響により、放射温度計１０１が受光する赤外線の強度が電極８００が放出している赤外線の強度よりも低くなる。そのため、放射温度計１０１による測定結果は、１２７℃を下回り、約１２４℃となっている。

これに対して、補正後の測定温度は、約１２７℃となっており、実際の電極８００の温度に近い値となっている。つまり、温度測定装置１の構成によれば、水蒸気による赤外線の散乱の影響を低減することができ、温度測定の精度を向上させることができる。

＜実施の形態２＞
本発明にかかる実施の形態２について説明する。本実施の形態にかかる温度測定装置２の構成を示す図を図５に示す。

＜温度測定装置２の構成＞
温度測定装置２は、放射温度計１０１と、黒体板１０３と、熱電対１０４と、温度データ収集部１０５と、温度データ演算部１０６と、支持部材１０７と、可動板１０８と、を備える。なお、放射温度計１０１、黒体板１０３、熱電対１０４、温度データ収集部１０５、及び温度データ演算部１０６の構成については温度測定装置１と同様であるので、説明を適宜省略する。ただし、本実施の形態にかかる温度測定装置２は、補正用放射温度計１０２を有しておらず、放射温度計１０１を補正値算出用及び測定用として兼用する。

支持部材１０７は、可動板１０８を支持するための部材である。支持部材１０７は、電極８００の幅方向に延在する。例えば、支持部材１０７の両端は、乾燥炉９００の対向する側壁に固定されている。また、支持部材１０７は、電極８００の直上に位置する。

可動板１０８は、支持部材１０７に設けられている。可動板１０８は、支持部材１０７に沿って移動可能に構成されている。つまり、可動板１０８は、支持部材１０７の長手方向（電極８００の幅方向）にスライドすることができる。なお、可動板１０８は、図示しないアクチュエータ等を用いて移動する。

また、可動板１０８の上面には、黒体板１０３及び熱電対１０４が固定されている。このため、可動板１０８の移動に伴い、黒体板１０３及び熱電対１０４も支持部材１０７に沿って移動する。

ここで、図６及び図７を参照して、可動板１０８の動作について説明する。図６及び図７は、可動板１０８の平面図である。つまり、放射温度計１０１側から可動板１０８を見た図である。また、図６は、可動板１０８が電極８００の直上に挿入され、電極８００の厚み方向において、可動板１０８が電極８００と重なっている状態を示す。図７は、可動板１０８が電極８００直上から抜き取られ、電極の厚み方向において、可動板１０８が抜き取られ、電極８００と重なっていない状態を示す。なお、図６及び図７においては、紙面の左側から右側に向けて電極８００が搬送されるものとする。

図６の状態においては、平面視において、放射温度計１０１と黒体板１０３とが重なっている。このため、黒体板１０３から放射された赤外線が放射温度計１０１に届く。つまり、電極８００から放射される赤外線は可動板１０８に遮断され、放射温度計１０１に届かない。なお、温度データ演算部１０６は、図６の状態において測定された温度に基づいて、温度補正値を算出する。

一方、図７の状態においては、可動板１０８が電極８００の幅方向の端部よりも外側に移動している。このため、電極８００から放射される赤外線は放射温度計１０１に届く。なお、温度データ演算部１０６は、図７の状態において放射温度計１０１により測定された温度を、温度補正値を用いて補正する。

＜温度測定装置２の動作＞
続いて、本実施の形態にかかる温度測定装置２の動作について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。まず、可動板１０８が、電極８００の直上に挿入される（ステップＳ２０１）。つまり、平面視において電極８００と重なるように、可動板１０８が電極８００の直上に移動する。これにより、黒体板１０３が、放射温度計１０１の下方に移動する（図６の状態）。

次に、温度測定装置２は、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０６において、温度補正値Ｃを算出する。まず、放射温度計１０１が、黒体板１０３の表面から放射される赤外線の放射強度（測定用赤外線放射強度Ｉｃ）を取得する（ステップＳ２０２）。放射温度計１０１は、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｉｃ＝εσＴｃ^４）を用いて、補正用放射温度Ｔｃ［℃］を算出する（ステップＳ２０３）。これにより、放射温度計１０１は、黒体板１０３から放射される赤外線の放射強度に基づく黒体板１０３の表面温度（補正用放射温度Ｔｃ［℃］）を取得する（ステップＳ２０４）。

次に、熱電対１０４は、黒体板１０３の実際の表面温度（熱電対指示値Ｔｋ［℃］）を測定する（ステップＳ２０５）。そして、温度データ収集部１０５は、放射温度計１０１から補正用放射温度Ｔｃ［℃］を取得し、熱電対１０４から熱電対指示値Ｔｋ［℃］を取得する。

そして、温度データ演算部１０６は、温度補正値Ｃ＝熱電対指示値Ｔｋ／補正用放射温度Ｔｃを用いて、温度補正値Ｃを算出する（ステップＳ２０６）。つまり、温度データ演算部１０６は、熱電対指示値Ｔｋと補正用放射温度Ｔｃの比を温度補正値Ｃとして算出する。

温度測定装置２は、温度補正値Ｃを算出すると、電極８００直上から抜き取り、可動板１０８を電極８００と重ならない位置まで移動させる（ステップＳ２０７）。これにより、放射温度計１０１の下方から黒体板１０３が移動するため、放射温度計１０１は、電極８００の表面温度を計測できるようになる（図７の状態）。加えて、電極８００直上から可動板１０８が移動することにより、電極８００直上の空間に乾燥を阻害する物体が存在しなくなるため、乾燥ムラが生じることを抑制することができる。

次に、温度測定装置２は、ステップＳ２０８〜Ｓ２１１において、電極８００の表面温度を測定する。まず、放射温度計１０１が、搬送中の電極８００の表面から放射される赤外線の放射強度（測定用赤外線放射強度Ｉｍ）を取得する（ステップＳ２０８）。そして、放射温度計１０１は、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｉｍ＝εσＴｍ^４）を用いて、測定用放射温度Ｔｍを算出する（ステップＳ２０９）。これにより、放射温度計１０１は、電極８００から放射される赤外線の放射強度に基づく電極８００の表面温度（測定用放射温度Ｔｃ［℃］）を取得する（ステップＳ２１０）。

そして、温度データ演算部１０６は、ステップＳ２０６において算出された温度補正値Ｃを用いて、補正後測定温度Ｔａ＝温度補正値Ｃ×測定用放射温度Ｔｍを計算することにより、測定用放射温度Ｔｍを補正する（ステップＳ２１１）。つまり、温度データ演算部１０６は、測定用放射温度Ｔｍに温度補正値Ｃを乗じることにより、補正後測定温度Ｔａを取得する。

ここで、温度測定装置２は、可動板１０８を電極８００の外側に移動させてから所定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２１２）。ここで、所定の時間とは、測定条件の変化等に伴い、電極８００から立ち上る水蒸気９０５の量（分布）が大きく変化し得る時間を意味する。言い換えると、所定の時間とは、水蒸気９０５の量の変化に伴い、赤外線の減衰量が変化し得る時間である。

所定の時間が経過した場合（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、温度測定装置２は、可動板１０８を放射温度計１０１の下方に再度移動させ（ステップＳ２０１）、現在の水蒸気９０５の状況において、再度、温度補正値Ｃを算出する（ステップＳ２０２〜Ｓ２０６）。そして、温度測定装置２は、新しく算出した温度補正値Ｃを用いて、電極８００の表面温度を測定する（ステップＳ２０８〜Ｓ２１１）。

一方、所定の時間が経過していない場合（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、温度測定装置２は、まだ温度補正値Ｃを更新する必要はない。そのため、温度測定装置２は、前回の温度測定（ステップＳ２１１）において使用した温度補正値Ｃを用いて、再び電極８００の表面温度を測定する（ステップＳ２０８〜Ｓ２１１）。

以上のように、本実施の形態にかかる温度測定装置２の構成によれば、上面に黒体板１０３が設けられた可動板１０８が、電極８００の幅方向に移動可能である。そして、温度測定装置２は、温度補正値Ｃを算出する場合には、可動板１０８を電極８００の直上（放射温度計１０１の下方）に移動させ、放射温度計１０１に黒体板１０３の表面温度を測定させる。一方、温度測定装置２は、電極８００の表面温度を測定する場合には、可動板１０８を電極８００の直上からずらして、放射温度計１０１に電極８００の表面温度を測定させる。これにより、放射温度計１０１が、黒体板１０３の表面温度及び電極８００の表面温度の双方を測定することができる。したがって、放射温度計１０１は一式で済み、黒体板１０３の表面温度を図るために別途放射温度計を設ける必要がない。その結果、温度測定装置２の製造コストを低減することができる。

＜実施の形態３＞
本発明にかかる実施の形態３について説明する。本実施の形態にかかる温度測定装置３の構成を示す図を図９に示す。

＜温度測定装置３の構成＞
温度測定装置３は、放射温度計１０１と、黒体板１０３ａ、１０３ｂと、熱電対１０４ａ、１０４ｂと、温度データ収集部１０５と、温度データ演算部１０６と、支持部材１０７と、可動板１０８と、光電変換素子１０９と、を備える。なお、光電変換素子１０９以外の構成については温度測定装置１、２と同様であるので、説明を適宜省略する。ただし、本実施の形態にかかる温度測定装置３は、補正用放射温度計１０２を有しておらず、放射温度計１０１を補正値算出用及び測定用として兼用する。

黒体板１０３ａは、可動板１０８の上面に設けられている。熱電対１０４ａは、黒体板１０３ａ上に設けられており、黒体板１０３ａの表面温度を測定する。また、黒体板１０３ｂ（第３の測温体）は、電極８００よりも外側に設けられており、例えば、乾燥炉９００の側壁に固定されている。熱電対１０４ｂ（第３の接触温度計）は、黒体板１０３ｂ上に設けられており、黒体板１０３ｂの表面温度を測定する。

光電変換素子１０９は、フォトダイオードやフォトトランジスタ等である。光電変換素子１０９は、黒体板１０３から放射される赤外線を受光する。光電変換素子１０９の感度波長は、放射温度計１０１の感度波長に近いことが好ましい。なお、光電変換素子１０９は、温度計ではないため、温度を測定するのではなく、受光した赤外線の放射強度を測定する。

光電変換素子１０９は、例えば、乾燥炉９００の側壁に設けられている。光電変換素子１０９は、電極８００の幅方向において、黒体板１０３と対向するように配置されている。つまり、平面視において、光電変換素子１０９及び黒体板１０３は、電極８００を挟むように配置されている。言い換えると、黒体板１０３ｂは、電極８００の幅方向において、電極８００の一端側に配置される。また、光電変換素子１０９は、電極８００の他端側に配置される。また、光電変換素子１０９及び黒体板１０３は、電極８００よりも上方（放射温度計１０１側）に配置されている。なお、実施の形態１と同様に、光電変換素子１０９を配置する高さは、ケラレが生じない範囲で、できる限り電極８００の表面に接近させることが好ましい。

＜温度測定装置３の動作＞
続いて、本実施の形態にかかる温度測定装置３の動作について、図１０〜図１２のフローチャートを参照して詳細に説明する。図１０及び図１１は、温度測定開始前の処理を示すフローチャートである。図１２は、温度測定中の処理を示すフローチャートである。なお、図１０〜図１２の処理は、すべて水蒸気を含む雰囲気において行われる。

はじめに、図１０を参照して、温度測定の前処理について説明する。まず、温度測定装置３は、可動板１０８を電極８００の直上に挿入する（ステップＳ３０１）。つまり、可動板１０８が、平面視において電極８００と重なるように、電極８００の直上に移動する（図６参照）。これにより、黒体板１０３ａが、放射温度計１０１の下方に移動する。

次に、放射温度計１０１が、黒体板１０３ａの表面から放射される赤外線９０３の放射強度（測定用赤外線放射強度Ｉｃ）を取得する（ステップＳ３０２）。放射温度計１０１は、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｉｃ＝εσＴｃ^４）を用いて、補正用放射温度Ｔｃ［℃］を算出する（ステップＳ３０３）。これにより、放射温度計１０１は、黒体板１０３から放射される赤外線に基づく黒体板１０３ａの表面温度（補正用放射温度Ｔｃ［℃］）を取得する（ステップＳ３０４）。

次に、熱電対１０４ａは、黒体板１０３ａの実際の表面温度（熱電対指示値Ｔｋ［℃］）を測定する（ステップＳ３０５）。そして、温度データ収集部１０５は、放射温度計１０１から補正用放射温度Ｔｃ［℃］を取得し、熱電対１０４ａから熱電対指示値Ｔｋ［℃］を取得する。

そして、温度データ演算部１０６は、温度補正値Ｃ＝熱電対指示値Ｔｋ／補正用放射温度Ｔｃを用いて、温度補正値Ｃを算出する（ステップＳ３０６）。つまり、温度データ演算部１０６は、熱電対指示値Ｔｋと補正用放射温度Ｔｃの比を温度補正値Ｃとして算出する。

また、温度測定装置３は、温度測定の前に、図１１のステップＳ４０１〜Ｓ４０８において、温度補正値Ｃｓを算出する。具体的には、光電変換素子１０９は、黒体板１０３ｂから放射された赤外線９０４を受光し、赤外線９０４の放射強度（補正用赤外線放射強度Ｉｃｓ）を取得する（ステップＳ４０１）。

次に、熱電対１０４ｂが、黒体板１０３ｂの表面温度（熱電対指示値Ｔｋｓ［℃］）を測定する（ステップＳ４０２）。そして、温度データ演算部１０６は、ステファンボルツマンの法則（Ｉｃｓ＝εσＴｋｓ^４）を用いて、εσを算出する（ステップＳ４０３）。温度測定装置３は、ステップＳ４０３において算出したεσを、後述する温度補正値Ｃｓの算出に使用する。

次に、光電変換素子１０９が、黒体板１０３ｂから放射された赤外線９０４を受光し、赤外線９０４の放射強度（補正用赤外線放射強度Ｉｃｓ）を取得する（ステップＳ４０４）。そして、温度データ演算部１０６は、ステップＳ４０３において算出したεσ、及び、ステファンボルツマンの法則（Ｉｃｓ＝εσＴｃｓ^４）を用いて、補正用放射温度Ｔｃｓを算出する（ステップＳ４０５）。これにより、温度データ演算部１０６は、補正用放射温度Ｔｃｓ［℃］を取得する（ステップＳ４０６）。

次に、熱電対１０４ｂが、黒体板１０３ｂの表面温度（熱電対指示値Ｔｋｓ［℃］）を測定する（ステップＳ４０７）。そして、温度データ演算部１０６は、ステップＳ４０６において取得した補正用放射温度Ｔｃｓ［℃］及び熱電対指示値Ｔｋｓ［℃］の比を用いて、温度補正値Ｃｓ（第５の補正値）を算出する（ステップＳ４０８）。具体的には、温度データ演算部１０６は、温度補正値Ｃｓ＝熱電対指示値Ｔｋｓ／補正用放射温度Ｔｃｓを計算することにより、温度補正値Ｃｓを取得する。

続いて、図１２を参照して、温度測定中の処理について説明する。まず、温度測定装置３は、電極８００の直上から可動板１０８を抜き取り、平面視において電極８００と重ならない位置まで可動板１０８を移動させる（ステップＳ５０１）。

次に、放射温度計１０１が、搬送中の電極８００の表面から放射される赤外線の放射強度（測定用赤外線放射強度Ｉｍ）を取得する（ステップＳ５０２）。そして、放射温度計１０１は、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｉｍ＝εσＴｍ^４）を用いて、測定用放射温度Ｔｍを算出する（ステップＳ５０３）。これにより、放射温度計１０１は、電極８００から放射される赤外線の放射強度に基づく電極８００の表面温度（測定用放射温度Ｔｍ［℃］）を取得する（ステップＳ５０４）。

そして、温度データ演算部１０６は、ステップＳ３０６において算出された温度補正値Ｃ及びステップＳ４０８において算出された温度補正値Ｃｓを用いて、補正後測定温度Ｔａ＝温度補正値Ｃ×温度補正値Ｃｓ×測定用放射温度Ｔｍを計算することにより、測定用放射温度Ｔｍを補正する（ステップＳ５０５）。つまり、温度データ演算部１０６は、測定用放射温度Ｔｍに温度補正値Ｃ、Ｃｓを乗じることにより、補正後測定温度Ｔａを取得する。

なお、図１１のステップＳ５０５において補正を行う度に、温度データ演算部１０６は、図１０のステップＳ４０４〜Ｓ４０８を行い、補正時のリアルタイムの状況（水蒸気量、水蒸気分布等）に対応する温度補正値Ｃｓを算出（更新）する。一方、ステップＳ３０６において算出される温度補正値Ｃは、温度補正値の初期値であり、温度測定の前に計算され、その後、更新されることはない。

以上のように、本実施の形態にかかる温度測定装置３の構成によれば、電極８００の温度測定前においては、温度データ演算部１０６は、放射温度計１０１の測定結果を用いて、温度補正値の初期値Ｃを算出する。また、電極８００の温度測定中においては、温度データ演算部１０６は、光電変換素子１０９の測定結果を用いて温度補正値Ｃｓを算出し、放射温度計１０１により測定された温度を、温度補正値Ｃ、Ｃｓを用いて補正する。つまり、温度測定装置３は、放射温度計１０１を一式備えていればよい。そのため、温度測定装置３の製造コストの低減を図ることができる。

また、可動板１０８が抜き取られた後も、光電変換素子１０９が黒体板１０３ｂから放射される赤外線の放射強度を測定する。そして、温度データ演算部１０６は、光電変換素子１０９により測定された放射強度に基づく黒体板１０３ｂの非接触温度及び熱電対１０４ｂにより取得された黒体板１０３ｂの接触温度とを用いて、温度補正値Ｃｓを算出する。その結果、放射温度計１０１を用いて温度の測定が行われる電極８００のリアルタイムの水蒸気９０５に基づいた温度補正値Ｃｓを算出することができる。

さらに、電極８００の温度測定時においては、可動板１０８は、平面視において電極８００に重ならない位置に配置されている。このため、電極８００の乾燥ムラを抑制することができる。

＜実施の形態４＞
本発明にかかる実施の形態４について説明する。本実施の形態にかかる温度測定装置４の構成を示す図を図１３に示す。

＜温度測定装置４の構成＞
温度測定装置４は、放射温度計１０１と、補正用放射温度計１０２と、黒体板１０３と、熱電対１０４と、温度データ収集部１０５と、温度データ演算部１０６と、固定治具１１０と、を備える。なお、放射温度計１０１、熱電対１０４、温度データ収集部１０５、及び温度データ演算部１０６の構成については温度測定装置１と同様であるので、説明を適宜省略する。

補正用放射温度計１０２は、放射温度計１０１と同様の温度計である。補正用放射温度計１０２は、実施の形態１と同様に、黒体板１０３の表面温度に伴って放射される赤外線９０４を受光し、赤外線９０４の放射強度に基づいて黒体板１０３の表面温度を測定する。ただし、本実施の形態においては、補正用放射温度計１０２及び黒体板１０３の固定位置が実施の形態１とは異なる。

具体的には、放射温度計１０１及び補正用放射温度計１０２は、電極８００の上方において、固定治具１１０に固定されている。補正用放射温度計１０２は、放射温度計１０１と同じ方向を向いて固定されている。

また、黒体板１０３は、電極８００の直上に固定され、補正用放射温度計１０２の下方に位置している。このとき、補正用放射温度計１０２から黒体板１０３表面までの距離は、放射温度計１０１から電極８００表面までの距離と同じであることが好ましい。これにより、黒体板１０３から放射される赤外線９０４の経路の距離が、電極８００から放射される赤外線９０３の経路の距離と同じになる。また、放射温度計１０１の測定方向と補正用放射温度計１０２の測定方向はいずれも電極８００表面に対して略垂直方向である。したがって、補正用放射温度計１０２は、放射温度計１０１の測定条件（水蒸気量や、赤外線の経路の距離等）と近い条件において、赤外線９０４を測定することができる。

＜温度測定装置４の動作＞
続いて、本実施の形態にかかる温度測定装置４の動作について、図１４のフローチャートを参照して詳細に説明する。図１４は、本実施の形態にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。

はじめに、補正用放射温度計１０２が、水蒸気９０５を含む雰囲気において、黒体板１０３の表面から放射される赤外線の放射強度（測定用赤外線放射強度Ｉｃ）を取得する（ステップＳ６０１）。補正用放射温度計１０２は、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｉｃ＝εσＴｃ^４）を用いて、補正用放射温度Ｔｃ［℃］を算出する（ステップＳ６０２）。これにより、補正用放射温度計１０２は、黒体板１０３から放射される赤外線の放射強度に基づく黒体板１０３の表面温度（補正用放射温度Ｔｃ［℃］）を取得する（ステップＳ６０３）。

次に、熱電対１０４は、黒体板１０３の実際の表面温度（熱電対指示値Ｔｋ［℃］）を測定する（ステップＳ６０４）。そして、温度データ収集部１０５は、補正用放射温度計１０２から補正用放射温度Ｔｃ［℃］を取得し、熱電対１０４から熱電対指示値Ｔｋ［℃］を取得する。

そして、温度データ演算部１０６は、温度補正値Ｃ＝熱電対指示値Ｔｋ／補正用放射温度Ｔｃを用いて、温度補正値Ｃを算出する（ステップＳ６０５）。つまり、温度データ演算部１０６は、熱電対指示値Ｔｋと補正用放射温度Ｔｃの比を温度補正値Ｃとして算出する。

次に、放射温度計１０１が、水蒸気９０５を含む雰囲気において、搬送中の電極８００の表面から放射される赤外線の放射強度（測定用赤外線放射強度Ｉｍ）を取得する（ステップＳ６０６）。そして、放射温度計１０１は、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｉｍ＝εσＴｍ^４）を用いて、測定用放射温度Ｔｍを算出する（ステップＳ６０７）。これにより、放射温度計１０１は、電極８００から放射される赤外線の放射強度に基づく電極８００の表面温度（測定用放射温度Ｔｍ［℃］）を取得する（ステップＳ６０８）。

最後に、温度データ演算部１０６は、ステップＳ６０５において算出された温度補正値Ｃを用いて、補正後測定温度Ｔａ＝温度補正値Ｃ×測定用放射温度Ｔｍを計算することにより、測定用放射温度Ｔｍを補正する（ステップＳ６０９）。つまり、温度データ演算部１０６は、測定用放射温度Ｔｍに温度補正値Ｃを乗じることにより、補正後測定温度Ｔａを取得する。

以上のように、本実施の形態にかかる温度測定装置４の構成によれば、補正用放射温度計１０２の測定方向が放射温度計１０１の測定方向と同一である。このとき、電極８００から立ち上る水蒸気９０５は、電極８００の直上は密度が高く、電極８００から離れる程密度が低くなる。つまり、水蒸気９０５は、電極８００の厚み方向（乾燥炉９００の高さ方向）において、分布が大きく変化する。本実施の形態においては、放射温度計１０１及び補正用放射温度計１０２の測定方向が同一であるため、赤外線９０３、９０４が水蒸気９０５の影響で同じように減衰する。つまり、補正用放射温度計１０２は、放射温度計１０１の測定条件と近い条件において、赤外線９０４の放射強度を測定することができる。このため、補正の精度を向上させることができる。

また、温度測定装置４においては、補正用放射温度計１０２から黒体板１０３の表面までの距離は、放射温度計１０１から電極８００の表面までの距離と同じである。このため、補正用放射温度計１０２の測定条件をさらに放射温度計１０１の測定条件に近づけることができる。そのため、補正の精度をさらに向上させることができる。

＜実施の形態５＞
本発明にかかる実施の形態５について説明する。本実施の形態にかかる温度測定装置５の構成を示す図を図１５に示す。

＜温度測定装置５の構成＞
温度測定装置５は、放射温度計１０１と、黒体板１０３と、温度データ収集部１０５と、温度データ演算部１０６と、可動板１０８と、固定治具１１０と、光源１１１と、光電変換素子１１２と、を備える。なお、放射温度計１０１、黒体板１０３、温度データ収集部１０５、温度データ演算部１０６、可動板１０８、及び固定治具１１０の構成については温度測定装置１〜４と同様であるので、説明を適宜省略する。

光源１１１は、可視光を放射するものであり、例えば、可視光ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や可視光レーザ等である。光源１１１は、電極８００に向かって可視光を放射する。なお、光源１１１が放射する光は可視光は、赤外線９０３と異なる波長を有し、赤外線９０３の強度に影響を与えない光である。

光電変換素子１１２は、光源１１１が放射する可視光の波長に感度を有する。光電変換素子１１２は、光源１１１が放射した可視光９０７が電極８００に当たり、反射した光（反射光９０８）を受光する。光電変換素子１１２は、反射光９０８の放射強度を測定する。温度データ収集部１０５は、光電変換素子１１２と接続されており、測定された反射光９０８の放射強度を取得する。

光源１１１及び光電変換素子１１２は、放射温度計１０１と共に固定治具１１０により位置固定されている。光源１１１及び光電変換素子１１２は、放射温度計１０１の近傍に固定されている。光源１１１及び光電変換素子１１２から電極８００の表面までの距離は、放射温度計１０１から電極８００の表面までの距離と略同一である。このとき、光源１１１は、電極８００において、放射温度計１０１が温度（赤外線９０３の放射強度）を測定する部位２０１と同じ部位に可視光９０７を当てることが好ましい。

ここで、可視光を用いて赤外線の放射強度の減衰を把握することができる原理について簡単に説明する。上述の実施の形態で述べてきたように、電極８００や黒体板１０３から放射された赤外線は、数μｍ〜１０μｍの水蒸気の粒子に当たり散乱する。具体的には、水蒸気の粒径よりも長い波長である赤外線が水蒸気の粒子に当たるとミー散乱が生じる。また、可視光の波長も水蒸気の粒径と同等であるため、可視光が水蒸気の粒子に当たった場合にもミー散乱が生じる。そのため、水蒸気の影響による可視光の減衰を観測することにより、赤外線の減衰を捉えることができる。

また、図２６のプランクの分光放射特性を示すグラフを参照すると、電極８００の温度である２００℃以下では、黒体（及び電極８００）は、約２μｍより長い波長の電磁波（赤外線）しか放射しないことがわかる。つまり、２００℃の条件下では、黒体（及び電極８００）から可視光領域（約０．８μｍ〜０．３μｍ）の電磁波（可視光）は放射されない。したがって、電極８００からは、電極８００の温度に依存した可視光は放射されないため、放射温度計１０１の測定部位に反射した可視光を測定しても、可視光が電極８００から放射される電磁波の影響を受けることはない。同様に、測定部位に反射した反射光は、放射温度計１０１が測定する赤外線とは波長の異なる可視光であるため、放射温度計１０１による赤外線の放射強度の測定にも影響はない。

＜温度測定装置５の動作＞
続いて、本実施の形態にかかる温度測定装置５の動作について、図１６のフローチャートを参照して詳細に説明する。図１６は、本実施の形態にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。

まず、乾燥工程を始める前に、水蒸気の無い雰囲気において、光源１１１が電極８００の表面に可視光９０７を当てる。そして、光電変換素子１１２は、電極８００からの反射光９０８を受光し、反射光９０８の放射強度（補正用初期光放射強度Ｏｉ、第２の放射強度）を取得する（ステップＳ７０１）。なお、このとき、光源１１１が黒体板１０３に可視光９０７を当てて、光電変換素子１１２がその反射光９０８を受光してもよい。

その後、乾燥工程が開始されると、電極８００から水蒸気９０５が発生する。そのため、光源１１１からの可視光は、水蒸気９０５の影響を受けて、減衰しながら電極８００に到達する。そして、電極８００からの反射光は、水蒸気９０５の影響を受けて、減衰しながら光電変換素子１１２に到達する。つまり、光電変換素子１１２は、減衰した反射光の強度（補正用減衰光強度Ｏｍ、第１の放射強度）を取得する（ステップＳ７０２）。

そして、温度データ演算部１０６は、補正用初期光放射強度Ｏｉと補正用減衰光放射強度Ｏｍとの比を、補正用減衰光強度比Ｃｏとして算出する。このとき、補正用初期光放射強度Ｏｉ及び補正用減衰光強度Ｏｍの測定に用いられる可視光は、光源１１１から放射され、電極８００において反射し、光電変換素子１１２に到達する。つまり、電極８００から放射温度計１０１へ放射される赤外線の略２倍の距離の経路を経ている。そのため、温度データ演算部１０６は、補正用減衰光強度比Ｃｏ＝√（Ｏｍ／Ｏｉ）を算出することにより、補正用減衰光強度比Ｃｏを取得する（ステップＳ７０３）。

また、乾燥工程の開始に伴い、放射温度計１０１は、ステップＳ７０２と並行して、電極８００から放射される赤外線９０３を受光し、測定用放射温度Ｔｍを取得する（ステップＳ７０４）。そして、ステファン＝ボルツマンの法則に基づいて、温度データ演算部１０６は、赤外線９０３の放射強度（赤外線放射強度Ｉｍ）を算出する（ステップＳ７０５）。

次に、温度データ演算部１０６は、算出した赤外線放射強度Ｉｍを、補正用減衰光強度比Ｃｏを用いて補正する。具体的には、温度データ演算部１０６は、本来の赤外線強度Ｉｃ＝補正用減衰光強度比Ｃｏ×赤外線放射強度Ｉｍ／εを計算することにより、赤外線放射強度Ｉｍを補正して、本来の赤外線放射強度Ｉｃを算出する（ステップＳ７０６）。これにより、水蒸気９０５による散乱の影響で減衰した赤外線９０３の放射強度を補正することができる。なお、このとき用いられる補正用減衰光強度Ｃｏ及び赤外線放射強度Ｉｍは、ステップＳ７０２及びＳ７０４において、同時に同部位において測定された補正用減衰光強度Ｏｍ及び測定用放射温度Ｔｍを用いて算出される。

そして、温度データ演算部１０６は、補正後測定温度Ｔａを算出する。具体的には、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｔａ＝^４√（Ｉｃ／ε））を用いて、補正後測定温度Ｔａを算出する。より詳細には、温度データ演算部１０６は、ステップＳ７０６において算出されたＩｃを代入して、補正後測定温度Ｔａ＝^４√（√（Ｏｉ／Ｏｍ）εＴｍ^４／ε）を計算することにより、補正後測定温度Ｔａを算出する。

以上のように、本実施の形態にかかる温度測定装置５の構成によれば、光源１１１が、電極８００から放射される赤外線とは異なる波長の可視光９０７を電極８００に放射する。そして、光電変換素子１１２が、可視光９０７の電極８００における反射光９０８を受光する。そして、温度データ演算部１０６は、電極８００において反射した反射光９０８の強度を用いて、水蒸気９０５の影響による光強度の減衰を補正するための値（補正用減衰光強度比Ｃｏ）を算出する。温度データ演算部１０６は、算出した補正用減衰光強度比Ｃｏを用いて、放射温度計１０１が測定した赤外線放射強度Ｉｍを補正することにより、補正後測定温度Ｔａを算出する。このように、本実施の形態においては、放射温度計１０１よりも低コストの一般的光学機器（可視光の光源１１１及び光電変換素子１１２）の測定結果を用いて、赤外線に対する水蒸気の影響を除去するための補正値を算出する。このため、補正処理を行うために、別途放射温度計１０１は必要ない。その結果、温度測定装置５の製造コストを低減することができる。

また、温度データ演算部１０６は、放射温度計１０１の測定部位と同一部位において反射した可視光を、放射温度計１０１の測定タイミングと同じタイミングで測定した結果を用いて補正値（補正用減衰光強度比Ｃｏ）を算出する。このため、電極８００から放射される赤外線９０３の経路と、電極８００において反射した反射光の経路と、は近い経路になる。そのため、赤外線９０３が通過する水蒸気９０５の分布と、反射光が通過する水蒸気９０５の分布とは、近い状態となる。その結果、赤外線９０３の減衰量と反射光の減衰量も近い値となる。このため、温度データ演算部１０６は、放射温度計１０１の測定環境と近い環境において補正値を算出することができる。したがって、補正の精度を向上させることができる。

＜実施の形態６＞
本発明にかかる実施の形態６について説明する。本実施の形態にかかる温度測定装置６の構成を示す図を図１７に示す。

＜温度測定装置６の構成＞
温度測定装置６は、放射温度計１０１と、黒体板１０３と、熱電対１０４と、温度データ収集部１０５と、温度データ演算部１０６と、可動板１０８と、固定治具１１０と、光源１１１と、光電変換素子１１２と、を備える。なお、各構成については温度測定装置５と同様であるので、説明を適宜省略する。

熱電対１０４は、黒体板１０３に設けられており、黒体板１０３の表面温度を測定する。可動板１０８は、実施の形態２と同様に、黒体板１０３及び熱電対１０４を有し、電極８００の幅方向に移動可能である。

＜温度測定装置６の動作＞
続いて、本実施の形態にかかる温度測定装置６の動作について、図１８〜図２０のフローチャートを参照して詳細に説明する。図１８は、乾燥工程前の温度測定装置６の動作を説明するためのフローチャートである。図１９は、校正線の生成を説明するためのフローチャートである。図２０は、補正方法を説明するためのフローチャートである。

まず、乾燥工程を始める前に、温度測定装置６は、水蒸気の無い雰囲気において、可動板１０８を電極８００の直上に挿入する（ステップＳ８０１）。これにより、放射温度計１０１の測定位置及び光源１１１の可視光放射位置に、黒体板１０３が移動する。そして、光源１１１は、黒体板１０３に可視光９０７を放射する。光電変換素子１１２は、黒体板１０３に反射した反射光９０８を受光し、補正用初期光強度（水蒸気無し）Ｏｄ（第４の放射強度）を取得する（ステップＳ８０２）。

また、放射温度計１０１は、黒体板１０３から放射される赤外線９０３を受光し、測定用赤外線放射強度Ｉｄを測定するそして、放射温度計１０１は、ステファン＝ボルツマンの法則を用いて、測定用放射温度初期値（水蒸気無し）Ｔｄを取得する（ステップＳ８０３）。また、熱電対１０４は、黒体板１０３の実際の表面温度（熱電対指示値Ｔｋｄ）を取得する（ステップＳ８０４）。なお、上述した実施の形態５と同様に、黒体板１０３において、光電変換素子１１２が可視光の強度を検出する部位と、放射温度計１０１が赤外線９０３の強度を検出する部位２０１と、は同一部位であり、同じタイミングである。

このとき、水蒸気無しの状態においては、散乱による赤外線９０３の減衰は生じない。このため、放射温度計１０１がステップＳ８０４において取得した測定用放射温度初期値（水蒸気無し）Ｔｄと、熱電対１０４がステップＳ８０４において取得した黒体板１０３の表面温度Ｔｋｄは、理想的には同じ温度になる。したがって、測定用放射温度初期値（水蒸気無し）Ｔｄと表面温度Ｔｋｄとがずれている場合には、測定用放射温度初期値（水蒸気無し）Ｔｄと表面温度Ｔｋｄとが同じ温度になるように、放射温度計１０１の放射率εを調整する（ステップＳ８０５）。なお、εの調整は、事前に行ってもよい。

次に、図１９に示すフローチャートを用いて、校正線の作成について説明する。校正線の作成は、乾燥工程開始後に行われる。このため、電極８００から水蒸気９０５が発生している状態において校正線の作成処理が行われる。まず、温度測定装置６は、可動板１０８を電極８００の直上に移動させる（ステップＳ９０１）。なお、図１８に示した処理から連続して構成線の作成を行う場合には、既に可動板１０８は、電極８００上に位置しているため、ステップＳ９０１は省略することができる。

次に、光源１１１は、黒体板１０３に可視光９０７を放射する。光電変換素子１１２は、黒体板１０３に反射した反射光９０８を受光し、補正用初期光強度（水蒸気有り）Ｏｗ（第３の放射強度）を取得する（ステップＳ９０２）。

また、放射温度計１０１は、黒体板１０３から放射される赤外線９０３を受光して、測定用放射温度初期値（水蒸気有り）Ｔｗを取得する（ステップＳ９０３）。なお、黒体板１０３において、光電変換素子１１２が反射光９０８の放射強度を検出する部位と、放射温度計１０１が赤外線９０３の放射強度を検出する部位と、は同一部位であり、同じタイミングである。

また、熱電対１０４は、黒体板１０３の実際の表面温度Ｔｋｗを取得する（ステップＳ９０４）。温度測定装置６は、ステップＳ８０２〜Ｓ８０４を複数回繰り返し、そして、温度データ演算部１０６は、Ｏｄ、Ｏｗ、Ｔｄ、及びＴｗを用いて、校正線を作成する（ステップＳ９０５）。具体的には、温度データ演算部１０６は、補正用初期光放射強度の比（Ｏｗ／Ｏｄ）と、測定用放射温度初期値（水蒸気有り）Ｔｗと表面温度Ｔｋｗとの差と、の関係を示す関数を生成する。例えば、ステップＳ９０２〜Ｓ９０４を５回繰り返して、Ｏｗ１〜５、Ｔｗ１〜５、Ｔｋｗ１〜５を取得した場合について説明する。図２１に示すように、Ｏｗ１、Ｔｗ１、Ｔｋｗ１、及びＯｄを用いて、（Ｏｗ１／Ｏｄ）を横軸に、（Ｔｗ１−Ｔｋｗ１）を縦軸にしてプロットする（図２１のＰ１）。Ｏｄは固定して、Ｏｗ２〜５、Ｔｗ２〜５、Ｔｋｗ２〜５についても同様にプロットする（図２１のＰ２〜Ｐ５）。そして、温度データ演算部１０６は、これらのプロットを通る曲線（関数）を算出し、当該曲線を校正線として記憶する。

次に、図２０に示すフローチャートを用いて、温度測定方法について説明する。まず、温度測定装置５は、可動板１０８を電極８００の直上から抜き取る（ステップＳ１００１）。これにより、電極８００の直上には可動板１０８は存在せず、電極８００から外れた位置に存在する。

次に、光源１１１は、水蒸気９０５を含む雰囲気において、電極８００に可視光９０７を放射する。光電変換素子１１２は、水蒸気９０５を含む雰囲気において、電極８００に反射した反射光９０８を受光し、補正用初期光放射強度（水蒸気有り）Ｏｗを取得する（ステップＳ１００２）。

また、放射温度計１０１は、電極８００から放射される赤外線９０３を受光して、測定用放射温度初期値（水蒸気有り）Ｔｗを取得する（ステップＳ１００３）。なお、電極８００において、光電変換素子１１２が可視光９０７の放射強度を検出する部位と、放射温度計１０１が赤外線９０３の放射強度を検出する部位と、は同一部位であり、同じタイミングである。

次に、温度データ演算部１０６は、ステップＳ１００２において取得した補正用初期光放射強度（水蒸気有り）Ｏｗ及びステップＳ８０２において取得した補正用初期光放射強度（水蒸気無し）Ｏｄの比（Ｏｗ／Ｏｄ）を算出し、ステップＳ８０５において生成した関数に代入する。これにより、補正用初期光強度の比（Ｏｗ／Ｏｄ）に対応する（Ｔｋｗ−Ｔｗ）を算出する（ステップＳ１００４）。

そして、温度データ演算部１０６は、ステップＳ１００２において取得した測定用放射温度初期値（水蒸気有り）Ｔｗに、ステップＳ１００４において算出した（Ｔｋｗ−Ｔｗ）を加算する。つまり、温度データ演算部１０６は、補正後放射温度Ｔａ＝Ｔｗ＋（Ｔｋｗ−Ｔｗ）を計算して、補正後放射温度Ｔａを算出する（ステップＳ１００５）。

以上のように、本実施の形態にかかる温度測定装置６の構成によれば、温度データ演算部１０６は、光源１１１の可視光が水蒸気の影響で散乱する割合（Ｏｗ／Ｏｄ）と、水蒸気の影響で放射温度が変化する量（Ｔｋｗ−Ｔｗ）と、を対応付けた校正線を作成する。このため、可視光が水蒸気の影響で散乱（減衰）する量と、赤外線が水蒸気の影響で散乱（減衰）する量と、が同一でない場合であっても、予め生成した校正線を用いて補正することにより、精度よく放射温度の補正を行うことができる。

＜実施の形態７＞
本発明にかかる実施の形態７について説明する。本実施の形態にかかる温度測定装置７の構成を示す図を図２２に示す。

＜温度測定装置７の構成＞
温度測定装置７は、放射温度計１０１と、温度データ収集部１０５と、温度データ演算部１０６と、光源１１１と、光電変換素子１１２と、を備える。なお、各構成については温度測定装置５と同様であるので、説明を適宜省略する。

光源１１１は、電極８００の直上に配置されている。光源１１１は、電極８００の厚み方向であって、放射温度計１０１側に可視光を放射する。光電変換素子１１２は、放射温度計１０１と同じ高さに配置されている。このとき、光電変換素子１１２から電極８００表面までの距離は、放射温度計１０１から電極８００表面までの距離に近いことが好ましい。これにより、光源１１１から放射される可視光９０７の経路の距離と、電極８００から放射される赤外線９０３の経路の距離と、が近づき、測定条件を近づけることができる。

＜温度測定装置７の動作＞
続いて、本実施の形態にかかる温度測定装置７の動作について、図２３のフローチャートを参照して詳細に説明する。図２３は、本実施の形態にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。

まず、乾燥工程を始める前に、水蒸気の無い雰囲気において、光源１１１が光電変換素子１１２に可視光９０７を放射する。そして、光電変換素子１１２は、光源１１１からの可視光９０７を受光し、可視光９０７の放射強度（補正用初期光放射強度Ｏｉ）を取得する（ステップＳ１１０１）。

その後、乾燥工程が開始されると、電極８００から水蒸気９０５が発生する。そのため、光源１１１からの可視光９０７は、水蒸気９０５の影響を受けて、減衰しながら光電変換素子１１２に到達する。つまり、光電変換素子１１２は、減衰した可視光９０７の放射強度（補正用減衰光放射強度Ｏｍ）を取得する（ステップＳ１１０２）。

そして、温度データ演算部１０６は、補正用初期光放射強度Ｏｉと補正用減衰光放射強度Ｏｍとの比を、補正用減衰光強度比Ｃｏとして算出する。このとき、補正用初期光放射強度Ｏｉ及び補正用減衰光放射強度Ｏｍの測定に用いられる可視光９０７は、光源１１１から放射され、光電変換素子１１２に到達する。つまり、電極８００から放射温度計１０１へ放射される赤外線９０３の略同一の距離の経路を経ている。そのため、温度データ演算部１０６は、補正用減衰光強度比Ｃｏ＝Ｏｍ／Ｏｉを算出することにより、補正用減衰光強度比Ｃｏを取得する（ステップＳ１１０３）。

また、乾燥工程の開始に伴い、放射温度計１０１は、ステップＳ１１０２と並行して、電極８００から放射される赤外線９０３を受光し、測定用放射温度Ｔｍを取得する（ステップＳ１１０４）。そして、ステファン＝ボルツマンの法則に基づいて、温度データ演算部１０６は、赤外線９０３の放射強度（赤外線放射強度Ｉｍ）を算出する（ステップＳ１１０５）。

次に、温度データ演算部１０６は、算出した赤外線放射強度Ｉｍを、補正用減衰光強度比Ｃｏを用いて補正する。具体的には、温度データ演算部１０６は、本来の赤外線放射強度Ｉｃ＝補正用減衰光強度比Ｃｏ×赤外線放射強度Ｉｍ／εを計算することにより、赤外線放射強度Ｉｃを算出する（ステップＳ１１０６）。これにより、水蒸気９０５による散乱の影響で減衰した赤外線９０３の放射強度を補正することができる。なお、このとき用いられる補正用減衰光強度Ｃｏ及び赤外線放射強度Ｉｍは、ステップＳ１１０２及びＳ１１０４において、同時に同部位において測定された補正用減衰光強度Ｏｍ及び測定用放射温度Ｔｍを用いて算出される。

そして、温度データ演算部１０６は、補正後測定温度Ｔａを算出する。具体的には、ステファンボルツマンの法則（Ｔａ＝^４√（Ｉｃ／ε））を用いて、補正後測定温度Ｔａを算出する。より詳細には、温度データ演算部１０６は、ステップＳ１１０６において算出された赤外線放射強度Ｉｃを代入して、補正後測定温度Ｔａ＝^４√（（Ｏｉ／Ｏｍ）εＴｍ^４／ε）を計算することにより、補正後測定温度Ｔａを算出する。

以上のように、本実施の形態にかかる温度測定装置７の構成によれば、放射温度計１０１よりも低コストの一般的光学機器（可視光の光源１１１及び可視光の光電変換素子１１２）を用いているため、補正処理を行うために、別途放射温度計１０１は必要ない。そのため、温度測定装置７の製造コストを低減することができる。

また、電極８００から放射される赤外線９０３の経路と、光源１１１から放射される可視光９０７の経路の方向及び距離が近似している。そのため、可視光９０７は、赤外線９０３と同じように減衰する。その結果、赤外線９０３の減衰量に基づいて適切な補正量が算出できるため、補正の精度を向上させることができる。

＜実施の形態８＞
本発明にかかる実施の形態８について説明する。本実施の形態にかかる温度測定装置８の構成を示す図を図２４に示す。

＜温度測定装置８の構成＞
温度測定装置８は、放射温度計１０１と、温度データ収集部１０５と、温度データ演算部１０６と、光源１１１と、光電変換素子１１２と、を備える。なお、各構成については温度測定装置５と同様であるので、説明を適宜省略する。

光源１１１は、例えば、乾燥炉９００の側壁に設けられている。光源１１１は、電極８００の幅方向（搬送方向と直交する方向）において、光電変換素子１１２と対向するように配置されている。つまり、光源１１１は、電極８００の幅方向の一端側に配置されている。また、光電変換素子１１２は、電極８００の幅方向の他端側に配置されている。さらに、光源１１１及び光電変換素子１１２は、電極８００よりも上方（放射温度計１０１側）に配置されている。言い換えると、温度測定装置７は、実施の形態１の補正用放射温度計１０２に替えて光源１１１を有し、黒体板１０３に替えて光電変換素子１１２を有する。

＜温度測定装置８の動作＞
続いて、本実施の形態にかかる温度測定装置８の動作について、図２５のフローチャートを参照して詳細に説明する。図２５は、本実施の形態にかかる温度測定方法を示すフローチャートである。

まず、乾燥工程を始める前に、水蒸気の無い雰囲気において、光源１１１が光電変換素子１１２に可視光９０７を放射する。そして、光電変換素子１１２は、光源１１１からの可視光９０７を受光し、可視光９０７の放射強度（補正用初期光放射強度Ｏｉ）を取得する（ステップＳ１２０１）。

その後、乾燥工程が開始されると、電極８００から水蒸気９０５が発生する。そのため、光源１１１からの可視光９０７は、水蒸気９０５の影響を受けて、減衰しながら光電変換素子１１２に到達する。つまり、光電変換素子１１２は、減衰した可視光９０７の放射強度（補正用減衰光放射強度Ｏｍ）を取得する（ステップＳ１２０２）。

そして、温度データ演算部１０６は、補正用初期光放射強度Ｏｉと補正用減衰光放射強度Ｏｍとの比を、補正用減衰光強度比Ｃｏとして算出する。具体的には、温度データ演算部１０６は、補正用減衰光強度比Ｃｏ＝Ｏｍ／Ｏｉを算出することにより、補正用減衰光強度比Ｃｏを取得する（ステップＳ１２０３）。

また、乾燥工程の開始に伴い、放射温度計１０１は、ステップＳ１２０２と並行して、電極８００から放射される赤外線９０３を受光し、測定用放射温度Ｔｍを取得する（ステップＳ１２０４）。そして、ステファン＝ボルツマンの法則に基づいて、温度データ演算部１０６は、赤外線９０３の放射強度（赤外線放射強度Ｉｍ）を算出する（ステップＳ１２０５）。

このとき、実施の形態１と同様に、赤外線９０３の経路と可視光の経路とは、距離及び方向が異なる。そのため、経路の差に起因する減衰量の差の影響を低減するための補正係数を用いてもよい。具体的には、図２２に示すような赤外線９０３の経路と可視光の経路との距離及び方向が略同一の構成において、事前に温度補正値Ｃ＝熱電対指示値Ｔｋ／補正用放射温度Ｔｃを算出しておく。さらに、温度データ演算部１０６は、経路補正値Ｃｐ＝温度補正値Ｃｓ／温度補正値Ｃを算出することにより、経路補正値Ｃｐを取得する。

次に、温度データ演算部１０６は、算出した赤外線放射強度Ｉｍを、補正用減衰光強度比Ｃｏ及び経路補正値Ｃｐを用いて補正する。具体的には、温度データ演算部１０６は、本来の赤外線放射強度Ｉｃ＝補正用減衰光強度比Ｃｏ×経路補正値Ｃｐ×赤外線放射強度Ｉｍ／εを計算することにより、赤外線放射強度Ｉｃを算出する（ステップＳ１２０６）。これにより、水蒸気９０５による散乱の影響で減衰した赤外線９０３の放射強度を補正することができる。なお、このとき用いられる補正用減衰光強度Ｃｏ及び赤外線放射強度Ｉｍは、ステップＳ１２０２及びＳ１２０４において、同時に同部位において測定された補正用減衰光強度Ｏｍ及び測定用放射温度Ｔｍを用いて算出される。

そして、温度データ演算部１０６は、補正後測定温度Ｔａを算出する。具体的には、ステファン＝ボルツマンの法則（Ｔａ＝^４√（Ｉｃ／ε））を用いて、補正後測定温度Ｔａを算出する。より詳細には、温度データ演算部１０６は、ステップＳ１２０６において算出された赤外線放射強度Ｉｃを代入して、補正後測定温度Ｔａ＝^４√（（Ｏｉ／Ｏｍ）εＴｍ^４／ε）を計算することにより、補正後測定温度Ｔａを算出する。

以上のように、本実施の形態にかかる温度測定装置８の構成によれば、放射温度計１０１よりも低コストの一般的光学機器（可視光の光源１１１及び可視光の光電変換素子１１２）を用いているため、補正処理を行うために、別途放射温度計１０１は必要ない。そのため、温度測定装置８の製造コストを低減することができる。

また、放射温度計１０１の周囲に他の測定機器を配置する必要が無いため、放射温度計１０１の周囲にスペースがない場合であっても、測定温度の補正を行うことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更及び組み合わせをすることが可能である。

１〜７ 温度測定装置
１０１ 放射温度計
１０２ 補正用放射温度計
１０３ 黒体板
１０４ 熱電対
１０５ 温度データ収集部
１０６ 温度データ演算部
１０７ 支持部材
１０８ 可動板
１０９ 光電変換素子
１１０ 固定治具
１１１ 光源
１１２ 光電変換素子
８００ 電極
９００ 乾燥炉
９０１、９０２ ローラ
９０３、９０４ 赤外線
９０５ 水蒸気
９０６ 散乱光
９０７ 可視光
９０８ 反射光

Claims (15)

1. 二次電池の電極から蒸発する水蒸気を含む雰囲気において、第１の放射温度計を用いて前記電極の温度を測定する電極温度測定方法であって、
   前記水蒸気を含む雰囲気において、前記第１の放射温度計を用いて、前記電極の温度を測定するステップと、
   前記電極の温度を測定する雰囲気と同じ雰囲気において、第１の測温体から放射される赤外線の放射強度に基づき、前記第１の測温体の非接触温度を測定するステップと、
   前記第１の測温体に接触して設けられた第１の接触温度計を用いて、前記第１の測温体の接触温度を測定するステップと、
   前記第１の測温体の非接触温度と、前記第１の測温体の接触温度と、を用いて、前記第１の放射温度計による温度測定に対する水蒸気の影響を除去するための第１の補正値を算出するステップと、
   前記第１の補正値を用いて、前記第１の放射温度計を用いて測定した前記電極の温度を補正するステップと、
   を備える電極温度測定方法。
2. 前記非接触温度を測定するステップは、前記電極の幅方向の一端側に配置された前記第１の測温体から放射される前記赤外線を、前記電極の幅方向の他端側に配置された第２の放射温度計を用いて、前記非接触温度を測定するステップを有する請求項１に記載の電極温度測定方法。
3. 平面視において前記電極と重なる位置に設けられた第２の測温体から放射される赤外線の放射強度に基づき、前記第２の測温体の非接触温度を、前記第１の放射温度計の測定方向に沿った測定方向において測定するステップと、
   前記第２の測温体に接触して設けられた第２の接触温度計を用いて、前記第２の測温体の接触温度を測定するステップと、
   前記第２の測温体の非接触温度と、前記第２の測温体の接触温度と、を用いて、第２の補正値を算出するステップと、
   前記第１の補正値と前記第２の補正値との比を用いて第３の補正値を算出するステップと、をさらに備え、
   前記電極の温度を補正するステップは、前記第１の補正値及び第３の補正値を用いて、前記第１の放射温度計を用いて測定した前記電極の温度を補正するステップを有する請求項２に記載の電極温度測定方法。
4. 前記第２の放射温度計から前記第１の測温体までの距離と、前記第１の放射温度計から前記電極までの距離と、の比を用いて、第４の補正値を算出するステップをさらに備え、
   前記電極の温度を補正するステップは、前記第１の補正値及び第４の補正値を用いて、前記第１の放射温度計を用いて測定した前記電極の温度を補正するステップを有する請求項２に記載の電極温度測定方法。
5. 前記第１の測温体の非接触温度を測定するステップは、
   平面視において前記第１の測温体が前記電極と重なる位置に前記第１の測温体を配置するステップと、
   前記第１の放射温度計を用いて、前記第１の測温体の非接触温度を測定するステップと、を有し、
   前記電極の温度を測定するステップは、
   平面視において前記第１の測温体が前記電極と重ならない位置に前記第１の測温体を移動させるステップと、
   前記第１の放射温度計を用いて、前記電極の温度を測定するステップと、を有する請求項１に記載の電極温度測定方法。
6. 前記水蒸気を含む雰囲気において、前記電極の幅方向の一端側に配置された第３の測温体から放射される赤外線の放射強度を、前記電極の幅方向の他端側に配置された光電変換素子を用いて測定し、前記赤外線の放射強度に基づき、前記第３の測温体の非接触温度を算出するステップと、
   前記第３の測温体に接触して設けられた第３の接触温度計を用いて、前記第３の測温体の接触温度を測定するステップと、
   前記第３の測温体の非接触温度と、前記第３の測温体の接触温度と、を用いて、前記第１の放射温度計による温度測定に対する水蒸気の影響を除去するための第５の補正値を算出するステップと、をさらに備え、
   前記電極の温度を補正するステップは、平面視において前記電極と重ならない位置に前記第１の測温体を移動させた後、前記第１の補正値及び前記第５の補正値を用いて、前記第１の放射温度計を用いて測定した前記電極の温度を補正する請求項５に記載の電極温度測定方法。
7. 前記第１の測温体の非接触温度を、前記第１の放射温度計の測定方向に沿った測定方向において測定する請求項１に記載の電極温度測定方法。
8. 二次電池の電極から蒸発する水蒸気を含む雰囲気において、前記電極から放射される赤外線の放射強度を測定し、前記電極の温度を求める電極温度測定方法であって、
   前記水蒸気を含む第１の雰囲気において、光電変換素子に可視光を放射して、前記可視光の第１の放射強度を測定するステップと、
   前記水蒸気のない第２の雰囲気において、前記光電変換素子に前記可視光を放射して、前記可視光の第２の放射強度を測定するステップと、
   前記第１の雰囲気において、前記電極から放射される赤外線の放射強度を測定するステップと、
   前記第１の放射強度と前記第２の放射強度とを用いて、前記赤外線の放射強度の測定に対する水蒸気の影響を除去するための補正値を算出し、
   前記補正値を用いて、測定した前記赤外線の放射強度を補正するステップと、
   補正後の前記赤外線の放射強度に基づいて、前記電極の温度を算出するステップと、
   を備える電極温度測定方法。
9. 前記可視光の第１の放射強度を測定するステップは、前記第１の雰囲気において、前記電極に前記可視光を放射し、前記可視光が前記電極に反射した反射光の放射強度を、前記第１の放射強度として測定するステップを有し、
   前記可視光の第２の放射強度を測定するステップは、前記第２の雰囲気において、前記電極に前記可視光を放射し、前記可視光が前記電極に反射した反射光の放射強度を、前記第２の放射強度として測定するステップを有する請求項８に記載の電極温度測定方法。
10. 前記可視光の第１の放射強度を測定するステップ及び前記可視光の第２の放射強度を測定するステップは、前記電極から放射される前記赤外線の放射強度を測定する部位に、前記可視光を放射するステップを有する請求項９に記載の電極温度測定方法。
11. 前記第１の雰囲気において、測温体に前記可視光を放射し、前記可視光が前記測温体に反射した反射光の放射強度を、第３の放射強度として測定するステップと、
    前記第２の雰囲気において、測温体に前記可視光を放射し、前記可視光が前記測温体に反射した反射光の放射強度を、第４の放射強度として測定するステップと、
    前記第１の雰囲気において、放射温度計を用いて、前記測温体の非接触温度を測定するステップと、
    前記測温体に接触して設けられた接触温度計を用いて、前記測温体の接触温度を測定するステップと、
    前記第３の放射強度及び前記第４の放射強度の比と、前記非接触温度及び前記接触温度の差と、の関係を示す関数を算出するステップと、
    前記関数を用いて、前記放射温度計を用いて測定した前記電極の温度を補正するステップと、を有する請求項８に記載の電極温度測定方法。
12. 前記可視光の第１の放射強度を測定するステップは、前記第１の雰囲気において、前記電極の幅方向の一端側に配置された光源から放射される前記可視光を、前記電極の幅方向の他端側に配置された前記光電変換素子を用いて、前記第１の放射強度を測定するステップを有し、
    前記可視光の第２の放射強度を測定するステップは、前記第２の雰囲気において、前記電極の幅方向の一端側に配置された前記光源から放射される前記可視光を、前記電極の幅方向の他端側に配置された前記光電変換素子を用いて、前記第２の放射強度を測定するステップを有する請求項８に記載の電極温度測定方法。
13. 前記可視光の第１の放射強度を測定するステップは、前記第１の雰囲気において、前記電極から放射される前記赤外線の測定方向に沿った方向に前記可視光を放射して、前記第１の放射強度を測定するステップを有し、
    前記可視光の第２の放射強度を測定するステップは、前記第２の雰囲気において、前記電極から放射される前記赤外線の測定方向に沿った方向に前記可視光を放射して、前記第２の放射強度を測定するステップを有する請求項８に記載の電極温度測定方法。
14. 二次電池の電極から蒸発する水蒸気を含む雰囲気において、放射温度計を用いて前記電極の温度を測定する電極温度測定装置であって、
    前記水蒸気を含む雰囲気において、前記電極の温度を測定する放射温度計と、
    第１の測温体と、
    前記電極の温度を測定する雰囲気と同じ雰囲気において、前記第１の測温体から放射される赤外線の放射強度に基づき、前記第１の測温体の非接触温度を測定する非接触温度測定器と、
    前記第１の測温体に接触して設けられ、前記第１の測温体の接触温度を測定する接触温度測定器と、
    前記放射温度計による温度測定に対する水蒸気の影響を除去するための第１の補正値を算出する補正値算出手段と、
    前記第１の補正値を用いて、前記放射温度計を用いて測定した前記電極の温度を補正する補正手段と、
    を備える電極温度測定装置。
15. 二次電池の電極から蒸発する水蒸気を含む雰囲気において、前記電極から放射される赤外線の放射強度を測定し、前記電極の温度を求める電極温度測定装置であって、
    前記電極から放射される赤外線の放射強度を測定する赤外線センサと、
    可視光を放射する光源と、
    前記光源から放射された前記可視光の放射強度を測定する光電変換素子と、
    前記光電変換素子の測定結果を用いて、前記赤外線の放射強度の測定に対する水蒸気の影響を除去するための補正値を算出する補正値算出手段と、
    前記赤外線センサが測定した前記赤外線の放射強度を、前記補正値を用いて補正し、補正後の放射強度に基づいて、前記電極の温度を算出する温度算出手段と、
    を備え、
    前記水蒸気を含む第１の雰囲気において、前記赤外線センサは、前記赤外線の放射強度を測定し、
    前記光電変換素子は、
    前記水蒸気を含む第１の雰囲気において、前記光源から放射される前記可視光の第１の放射強度を測定し、前記水蒸気を含まない第２の雰囲気において、前記光源から放射される前記可視光の第２の放射強度を測定し、
    前記補正値算出手段は、前記第１の放射強度と前記第２の放射強度とを用いて、前記補正値を算出する電極温度測定装置。

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