JP2756648B2 - 赤外線温度分布測定装置及びその測定方法 - Google Patents

赤外線温度分布測定装置及びその測定方法

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JP2756648B2
JP2756648B2 JP7043503A JP4350395A JP2756648B2 JP 2756648 B2 JP2756648 B2 JP 2756648B2 JP 7043503 A JP7043503 A JP 7043503A JP 4350395 A JP4350395 A JP 4350395A JP 2756648 B2 JP2756648 B2 JP 2756648B2
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晁 梅干野
豊 笠井
賢 黒川
記生 梅川
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新しい感度波長帯を持つ
赤外線放射カメラ等の赤外線温度分布測定装置及び赤外
線温度分布測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】温度に依存して物体から放射されてくる
赤外線を検出してその物体の温度を測定する赤外線温度
分布測定装置としては従来種々のものが提案されてい
る。大別して感度波長が約3〜5μmの量子型の検出器
でインヂウム・アンチモン又はセン化鉛(InSb:
PbSe)を用いた赤外線温度分布測定装置及び約8〜
13μmの量子型の検出器で水銀カドミウムテルル(H
gCdTe)を用いた量子型赤外線温度分布測定装置並
びに赤外線の全波長(約2〜15μm)に感度を有する
熱型検出器を用いた赤外線温度分布測定装置の3種類が
ある。前2者に対して熱型赤外線温度分布測定装置は感
度が低く且つ応答性も遅く、従ってこの装置は実際には
一点の温度を測定するのに多く使用され、一般に温度分
布を測定するのには不適当である。
【0003】量子型赤外線温度分布測定装置は大気の吸
収率と赤外波長の関係においていずれも図6に示すよう
に吸収率の小さい、いわゆる“大気の窓”に対応して開
発されたものであり、温度分布の測定に多用されてい
る。
【0004】ここで感度波長が5〜8μmの量子型赤外
線温度分布測定装置は欠落していることが解るが、これ
は図6からも解るようにこの領域は水蒸気の吸収が大き
く、従って例えば航空機や人工衛星からのリモートセン
シング等ではほとんど使用されておらず、その為従来製
品としてもこの赤外線波長帯域のセンサは存在していな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した感
度波長が8〜13μmの量子型赤外線温度分布測定装置
は、一般的な測温には、長波長を検知することになり、
プランクの法則からも明白なように程度良く、低温領域
(例えば−50℃)まで測温が可能になる。
【0006】しかしこの装置を用いて測温するとき、特
に屋外でガラス、タイル、モルタル等の外壁診断等のた
め建物の温度を測温するような場合、反射の対象となる
周辺に大きな温度分布、例えば隣のビル等のガラスで反
射された太陽光等が存在すると、その高温物体からの反
射の影響が無視できないものとなる。
【0007】例えば図3に示すように、透明ガラス又は
スリガラス1に対して所定角度で赤外線温度分布測定装
置2を配設してガラス1の温度を測温する場合、ガラス
1の前でしかもその赤外線温度分布測定装置2の検出角
度範囲内に図3に示すような高温物体3が存在した場
合、測温した結果を見るとガラス1の温度分布上に高温
物体3の反射像5Aが現れ(図4A参照)、正確にガラ
ス1の温度を測温できない欠点がある。このことは図5
に示すガラスの透過率、放射率、反射率を示す特性にお
いて、波長が8〜13μmの近傍では反射率が大きくな
っていることからも解る。
【0008】また、上述した感度波長が3〜5μmの量
子型赤外線温度分布測定装置の場合、図5からも解るよ
うに波長が3〜5μmの近傍では反射率は小さいが透過
率が大きく(それに伴い放射率が小さくなっている)、
3〜5μmの波長を利用するのは望ましくなく、従っ
て、従来の赤外線測定装置ではガラスの測温には4.8
〜5.2μmと云う狭い領域の赤外線を使用している。
その結果、上述したような高温物体3の反射像は現れに
くいが、この領域では波長が短く、又赤外線エネルギー
を沢山とれないのでS/N比が劣化し、その測温できる
領域は約100℃以上と高く、常温やそれ以下の低温領
域で測温できない欠点がある。
【0009】本発明は斯かる点に鑑み成されたもので、
大気の窓に対応する赤外線感度波長を有する赤外線検出
器を用いることなく、大気の窓に対応する波長領域以外
の波長に赤外線感度波長を有する光検出器で被測定対象
物の反射率が低く、また放射率の大きいものを測温する
様に成したものであり、この様な赤外線検出器を用いた
赤外線温度分布測定装置及びその測定方法を提供しよう
とするものであり、その目的とするところはガラス又は
これらと等価なモルタル外壁、タイル、コンクリート壁
等の被測定対象物を周囲の高温放射物体からの赤外線反
射の影響を受けることなく低温領域から常温領域まで測
温可能な赤外線温度分布測定装置及び赤外線温度分布の
測定方法を得ようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、被測定対象
物10からの赤外線を赤外線検出手段16で検出して被
測定対象物10の温度測定を行う赤外線温度分布測定装
置に於いて、被測定対象物10の反射率の低い、かつ放
射率の高い領域での温度測定時に大気の窓以外に感度波
長を有する赤外線検出手段16で温度の測定を成すこと
を特徴とする赤外線温度分布測定装置及び赤外線温度分
布の測定方法である。
【0011】
【作用】本発明の赤外線温度分布測定装置及び赤外線温
度分布測定方法によれば、ガラス又はこれと等価な物質
例えば、モルタル、コンクリート壁、タイル等の反射率
が低い物体の測温時に大気の窓以外の5〜8μmの波長
の赤外線に感度を有する赤外線検出器或いはこの帯域を
透過させる光学フィルタを通して赤外線検出器で赤外線
をピックアップする様な感度波長を有する赤外検出手段
を用いる様に成したので被測定対象物10の周囲から放
射される高温放射物3の影響を無視出来る程度に測定温
度分布パターン上での反射像を低減可能なものが得られ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の赤外線温度分布測定装置及び
赤外線温度分布測定方法を図面によって説明する。
【0013】図2は本例の量子型赤外線温度分布測定装
置の検出部の構成の概要を示すもので被測定対象物10
は例えばガラス板、ガラス板に等価なタイル、コンクリ
ート外壁、モルタル等でガラス板の様に二酸化ケイ素
(SiO2 )を多量に含む建築構造体であり、これら物
体の透過率、放射率、反射率は図5のガラスと略々等価
である。これら被測定対象物10の温度分布を測定する
ためのサーモトレーサ等の赤外線温度分布測定装置11
の検出部12は赤外線の光学走査系、集光系、チョッパ
ー、赤外線検出器及び各種駆動モータ並びにプリアンプ
等で構成される。
【0014】即ち、被測定対象物10のガラス板等から
放射された赤外エネルギーを検出部12の窓13を介し
て走査系14の例えばガルバノミラー等で被測定対象物
10の表面を左から右へ、上から下に水平及び垂直走査
し、得られた赤外エネルギーを対物レンズ15を介して
図示しないがチョッパーでチョッピングした後に光検出
手段16(光学フィルタ16B及び光検出器16Aを含
む)で赤外エネルギーに比例した電気信号に変換して、
プリアンプ17で一定レベルに増幅する。更に温度検出
回路18で検出された被測定対象物10のガラスの表面
等の各温度は電気信号に変換されて表示装置や記録器等
へ供給されて、温度表示及び記録が成される。
【0015】光検出器16AとしてはHgCdTeを用
いた量子型光検出器が用いられる。この光検出器の分光
感度は赤外波長の略々10μmに感度のピークを持って
いる。光検出器16は液体窒素で−196℃に常時冷却
して赤外エネルギーを高感度に電気信号に変換する。1
9はカルバノミラー等の駆動回路、20は図示しないコ
ンピュータ(CPU)側からリモート信号によりDCモ
ータで対物レンズ15を前後に移動してフォーカス調整
を行うフォーカス回路、又、各種フィルタ16Bの切換
及びレンジの切換はフィルタオン/オフ回路22及びレ
ンジ切換回路21で行われる。
【0016】本例の上述の如き赤外線温度分布測定装置
に用いられる光検出器16Aは例えばHgCdTe系の
検出器が用いられるがこれらの赤外線感度波長特性は図
1の感度特性に示されている様に略々赤外線波長1μm
から立ち上がり10μmにピークの感度を有し、赤外線
波長13μmに向かって立ち下がる様な特性を持ってい
る。
【0017】従って、本例では略々6.5μmにピーク
感度を有する光学フィルタ、即ち、光学帯域通過濾波器
(BPF)16Bによって5〜8μmの帯域の赤外線の
みを通過させる様にすれば光検出器16Aには図1の符
号24で示す感度特性を有する5〜8μmの赤外エネル
ギーのみが供給出来る。
【0018】即ち、光学フィルタ16Bと光検出器16
Aによって図1及び図6で示した大気の窓25a〜25
c以外の赤外線波長領域26の赤外線のみ透過させるこ
との出来る領域24を有する光検出手段16が得られる
ことは明らかである。
【0019】図1には図5で説明したガラスの透過率:
τ及び放射率:ε、並びに反射率:ρが示されている
が、光学フィルタ16Bの感度波長(5〜8μm)では
反射率:ρは略々0に近く、低い値を示すので周囲の高
温放射物体からの反影の影響はなくなる。
【0020】然も、5〜8μmの領域に亘るため、従来
の4.8〜5.2μmと云う狭い帯域の検出器に比べ感
度波長が長く沢山の赤外線エネルギーを得ることができ
るので、S/N比を向上でき、従って常温領域の測温が
可能となる。
【0021】因みに光学フィルタ16Bを赤外線の光路
上の焦点位置に配し、透明ガラス又はスリガラスを図3
の如く配置して本装置で測温した場合高温物体3の反射
像は無視し得る程度に低減させることができた。
【0022】この様な高温物体の反射像を透明なガラス
の手前に置いた従来の画像及び本発明の画像パターンを
図4A及び図4Bに示す。
【0023】図4Aは赤外線温度分布測定装置(サーモ
トレーサ:赤外線放射温度計)としての赤外線検出器の
波長帯を7.7〜13.2μmにとった8〜13μm波
長帯の量子型赤外線温度分布測定装置で透明ガラス板1
の手前に置いた高温物体3のガラス板への反射像温度分
布パターンを示すものであり、図4Bは本発明の赤外線
温度分測定装置としての赤外線検出器の波長帯を6.6
〜8.3μmにとった5〜8μm波長帯の量子型赤外線
温度分布測定装置で透明ガラスの手前に置いた高温物体
3のガラス板への反射像温度分布パターンを示すもので
ある。
【0024】図4A及び図4Bは机4上に垂直に立てら
れた厚さ2mmの透明なガラス1の手前に沸騰した湯を
カップに入れた高温物体3を載置して、ガラス1の温度
分布を測温したものである。
【0025】図4A及び図4Bに示す指標色の6A部分
は略25.5℃〜26.5℃の範囲で赤色であり、6B
部分は略々25.5℃〜24.8℃で黄色から緑色であ
り、6C部分は略々24.8℃〜22.5℃でプルーと
して表示される。
【0026】図4Aの従来のサーモグラムではガラス板
1に反射して写った反射像5Aは黄色を示し、カップ3
に書かれた金文字の文字像6まで写し出されている。尚
コップ3の色は白色、ガラス板1の他の部分はブルーか
ら緑の温度分布を示している。
【0027】これに対し、図4Bの本例の赤外検出器の
様に5〜8μm感度を持つ赤外波長帯域のものでは反射
像5Bはコップ3の形としてガラス板1上に投影され
ず、この部分の反射像5Bは緑色を示し、他の部分はブ
ルーを示している。勿論カップの色は白色であり、本例
によれば被測定対象物近傍に置かれた或いは周辺に配設
された高温物体の影響が軽減された赤外線温度分布測定
装置及びその測定方法が得られる。
【0028】上述の構成ではガラス(透明及び擦りガラ
ス)の反射率、透過率、放射率を説明したが、ガラスと
等価のSiO2 を含むタイル、コンクリート外壁、モル
タル等であっても略々同様の反射率、透過率、放射率特
性を示し、同様に外壁の温度分布が5〜8μmの帯域に
感度を有する光検出手段16で検出可能である。
【0029】更に上述の構成では光検出手段16を光検
出器16Aと光学フィルタ16Bの組合せによって構成
したが光検出器16Aの組成を変更することで赤外線検
出感度のピーク値を5〜8μm帯にシフトさせ帯域中心
波長を略々6.5μm近傍にした光学フィルタを作製す
ることで、光学フィルタ16Bを用いることなく、大気
の窓以外に感度波長を持つセンサを得ることも出来る。
【0030】上述の構成では光検出器16A及び光学フ
ィルタの赤外線最適通過帯域を5〜8μmとして説明し
たが例えば、光学フィルタ作製時の積層膜の厚みのコン
トロールにより5.1〜8.2μm或いは4.9〜8.
1μmになることもあるが、この様な誤差範囲は本例の
最適通過帯域内に入ることは明らかである。
【0031】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、赤外検出手
段として大気の窓以外の5〜8μm赤外線波長領域に感
度を有するセンサによって、被測定対象物中の温度分布
パターン中に周囲の高温放射物体の影響が投写されず反
射の影響のない赤外線温度分布測定装置及びその測定方
法が得られ、且つ低温から常温までの測温が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の赤外線温度分布測定装置の波長特性図
である。
【図2】本発明の赤外線温度分布測定装置の要部の構成
図である。
【図3】ガラスの熱画像測定図である。
【図4】本発明及び従来の高温物体の反射像を示す図で
ある。
【図5】ガラスの透過率、放射率、反射率を示す特性図
である。
【図6】大地の吸収率を示す特性図である。
【符号の説明】
10 被測定対象物 11 赤外線温度分布測定装置 12 検出部 16 光検出手段 16A 光検出器 16B 光学フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 賢 東京都小平市天神町1−57 日本電気三 栄株式会社 東京工場内 (72)発明者 梅川 記生 東京都小平市天神町1−57 日本電気三 栄株式会社 東京工場内

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定対象物からの赤外線を赤外線検出
    手段で検出して、該被測定対象物の温度測定を行う赤外
    線温度分布測定装置に於いて、 上記被測定対象物の反射率の低い且つ放射率の高い領域
    での温度測定時に大気の窓以外に感度波長を有する上記
    赤外線検出手段で温度測定して成ることを特徴とする赤
    外線温度分布測定装置。
  2. 【請求項2】 被測定対象物からの赤外線を赤外線検出
    手段を介して検出して、該被測定対象物の温度測定を行
    う赤外線温度分布測定方法に於いて、 反射率が低い領域での上記被測定対象物の温度測定時に
    大気の窓以外に感度波長有する赤外線検出手段を介して
    上記被測定対象物の温度測定を行うことを特徴とする赤
    外線温度分布測定方法。
  3. 【請求項3】 前記赤外線検出手段の感度波長が5〜8
    μmであることを特徴とする請求項1記載の赤外線温度
    分布測定装置。
  4. 【請求項4】 前記赤外線検出手段の感度波長が5〜8
    μmであることを特徴とする請求項2記載の赤外線温度
    分布測定方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11150138B2 (en) 2017-12-08 2021-10-19 Horiba Advanced Techno, Co., Ltd. Radiation thermometer

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MXPA03010637A (es) * 2001-05-21 2004-12-06 Pressco Tech Inc Aparato y metodo para suministrar informacion de imagenes infrarrojas termicas de accion de exposicion instantanea dentro de aplicaciones de inspeccion de articulos con control automatizado de procedimientos.
WO2003042763A1 (fr) 2001-11-13 2003-05-22 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif de fixation de temperature et dispositif de formation d'image
JP6996879B2 (ja) 2017-06-22 2022-01-17 旭化成株式会社 放射温度測定装置
WO2020105344A1 (ja) * 2018-11-22 2020-05-28 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の温度測定方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01210830A (ja) * 1988-02-18 1989-08-24 Akira Umeboshino 赤外線温度分布測定装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01210830A (ja) * 1988-02-18 1989-08-24 Akira Umeboshino 赤外線温度分布測定装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11150138B2 (en) 2017-12-08 2021-10-19 Horiba Advanced Techno, Co., Ltd. Radiation thermometer

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