JP6035831B2 - 温度測定方法および温度測定装置 - Google Patents
温度測定方法および温度測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6035831B2 JP6035831B2 JP2012091994A JP2012091994A JP6035831B2 JP 6035831 B2 JP6035831 B2 JP 6035831B2 JP 2012091994 A JP2012091994 A JP 2012091994A JP 2012091994 A JP2012091994 A JP 2012091994A JP 6035831 B2 JP6035831 B2 JP 6035831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- spectrum
- principal component
- emissivity
- spectral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 102
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 137
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 96
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 70
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 52
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 claims description 38
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 40
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 36
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 25
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 18
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 17
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012847 principal component analysis method Methods 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
- G01K7/08—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples the object to be measured forming one of the thermoelectric materials, e.g. pointed type
-
- 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
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
-
- 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
-
- 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
- G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
-
- 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
- G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
- G01J5/601—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature using spectral scanning
-
- 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
- G01J5/80—Calibration
Description
測定対象物の放射エネルギーを利用した測定対象物の表面温度測定においては、以下の数式(1)に示すように、黒体放射エネルギースペクトルLB(λ,T)に予め仮定した放射率のスペクトルε(λ)を乗じた測定値L(λ,T)が測定される。なお、数式(1)中のパラメータλは放射エネルギーの測定波長を示し、パラメータTは測定対象物の表面温度を示している。
始めに、図11、図12を参照して、本発明の一実施形態である温度測定装置の構成について説明する。
始めに、図14に示すフローチャートを参照して、回帰式作成処理を実行する際の温度測定装置1の動作について説明する。
次に、図15に示すフローチャートを参照して、温度推定作成処理を実行する際の温度測定装置1の動作について説明する。
図18は、炉内にて800〜1100℃の異なる温度条件で複数の鋼板の放射率を測定した結果を示す図である。図18に示す放射率は、予め温度を変化させて黒体炉を測定しておき、鋼板を図16に示す温度測定装置1aで測定したときの出力(分光スペクトル情報)と、図示しない熱電対を鋼板に接触させることで測定した真温度と同温度における黒体炉の放射エネルギーの分光スペクトル情報との比演算を行うことにより求める。
図21は、炉温を860℃と一定にした状態で、異なる速度で炉内を搬送される複数の鋼板の放射率を測定した結果を示す図である。これは、炉内における鋼板の移動速度(搬送速度)が変化した場合を想定している。鋼板の移動速度が変わると、炉内での加熱時間が変化する。この結果、酸化膜厚が変化するため、図21に示すように放射率も変動する。
2 FTIR(フーリエ変換赤外分光光度計)
3 回帰式作成部
4 温度推定部
5,5a 鋼板
11,14,15,16 ミラー
12 ハーフミラー
13 可動ミラー
17 検出器
18 干渉計
30 接触式温度計
35 金属箔
37 熱電対
40 エアシリンダ
6 光ファイバ
7 コリメートレンズ
8 分光器
81 コリメートミラー
82 回折格子
83 フォーカスミラー
84 検出器
Claims (8)
- 測定対象物から発せられる放射エネルギーを分光測定し、得られた分光スペクトル情報を信号処理して測定対象物の表面温度を測定する温度測定方法であって、
前記表面温度の測定は、前記測定対象物から得られた分光スペクトル情報に基づき予め取得される基底スペクトルのスコアを算出し、予め取得される検量式に従って前記スコアを用いて行い、
前記基底スペクトルおよび前記検量式を、接触式温度計を用いて測定対象物を測定した温度測定値に応じて決定し、
前記基底スペクトルを決定する際、測定対象物の分光スペクトル情報と、前記接触式温度計による温度測定値と同温度の黒体炉を測定して得た放射エネルギーの分光スペクトル情報との比から放射率を算出し、該放射率に基づく放射率変動を主成分分析して得た主成分と直交するスペクトルを前記基底スペクトルとして決定する、又は、測定対象物の分光スペクトル情報と、前記接触式温度計による温度測定値とに対して部分的最小二乗法を適用することにより前記基底スペクトルを決定することを特徴とする温度測定方法。 - 測定対象物の分光スペクトル情報と、前記接触式温度計による温度測定値と同温度の黒体炉を測定して得た放射エネルギーの分光スペクトル情報との比から放射率を算出し、該放射率に基づく放射率変動を主成分分析して得た主成分と直交するスペクトルを前記基底スペクトルとして決定することを特徴とする請求項1に記載の温度測定方法。
- 予め、複数の温度について測定した黒体炉の放射エネルギーの分光スペクトル情報を主成分分析して得た1つ以上の主成分のスコアと、前記黒体炉の温度との関係式を算出しておき、
測定対象物の分光スペクトル情報と、前記関係式により定まる前記接触式温度計の温度測定値に対応するスコアを用いて再構成された分光スペクトル情報との比から放射率を算出し、該放射率に基づく放射率変動を主成分分析して得た主成分と直交するスペクトルを前記基底スペクトルとして決定することを特徴とする請求項2に記載の温度測定方法。 - 測定対象物の分光スペクトル情報と、前記接触式温度計による温度測定値とに対して部分的最小二乗法を適用することにより前記基底スペクトルを決定することを特徴とする請求項1に記載の温度測定方法。
- 測定対象物から発せられる放射エネルギーを分光測定し、得られた分光スペクトル情報を信号処理して測定対象物の表面温度を測定する温度測定装置であって、
前記表面温度の測定は、前記測定対象物から得られた分光スペクトル情報に基づき予め取得される基底スペクトルのスコアを算出し、予め取得される検量式に従って前記スコアを用いて行い、
前記基底スペクトルおよび前記検量式が、接触式温度計を用いて測定対象物を測定した温度測定値に応じて決定され、
前記基底スペクトルを決定する際、測定対象物の分光スペクトル情報と、前記接触式温度計による温度測定値と同温度の黒体炉を測定して得た放射エネルギーの分光スペクトル情報との比から放射率を算出し、該放射率に基づく放射率変動を主成分分析して得た主成分と直交するスペクトルを前記基底スペクトルとして決定する、又は、測定対象物の分光スペクトル情報と、前記接触式温度計による温度測定値とに対して部分的最小二乗法を適用することにより前記基底スペクトルを決定されていることを特徴とする温度測定装置。 - 測定対象物の分光スペクトル情報と、前記接触式温度計による温度測定値と同温度の黒体炉を測定して得た放射エネルギーの分光スペクトル情報との比から放射率を算出し、該放射率に基づく放射率変動を主成分分析して得た主成分と直交するスペクトルが前記基底スペクトルとして決定されていることを特徴とする請求項5に記載の温度測定装置。
- 予め、複数の温度について測定した黒体炉の放射エネルギーの分光スペクトル情報を主成分分析して得た1つ以上の主成分のスコアと、前記黒体炉の温度との関係式を算出しておき、
測定対象物の分光スペクトル情報と、前記関係式により定まる前記接触式温度計の温度測定値に対応するスコアを用いて再構成された分光スペクトル情報との比から放射率を算出し、該放射率に基づく放射率変動を主成分分析して得た主成分と直交するスペクトルが前記基底スペクトルとして決定されていることを特徴とする請求項6に記載の温度測定装置。 - 測定対象物の分光スペクトル情報と、前記接触式温度計による温度測定値とに対して部分的最小二乗法を適用することにより前記基底スペクトルが決定されていることを特徴とする請求項5に記載の温度測定装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012091994A JP6035831B2 (ja) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | 温度測定方法および温度測定装置 |
CN201380018614.6A CN104204744B (zh) | 2012-04-13 | 2013-03-01 | 温度测定方法及温度测定装置 |
KR1020147026902A KR101660147B1 (ko) | 2012-04-13 | 2013-03-01 | 온도 측정 방법 및 온도 측정 장치 |
PCT/JP2013/055660 WO2013153876A1 (ja) | 2012-04-13 | 2013-03-01 | 温度測定方法および温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012091994A JP6035831B2 (ja) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | 温度測定方法および温度測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013221788A JP2013221788A (ja) | 2013-10-28 |
JP6035831B2 true JP6035831B2 (ja) | 2016-11-30 |
Family
ID=49327454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012091994A Active JP6035831B2 (ja) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | 温度測定方法および温度測定装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6035831B2 (ja) |
KR (1) | KR101660147B1 (ja) |
CN (1) | CN104204744B (ja) |
WO (1) | WO2013153876A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5867429B2 (ja) * | 2013-03-04 | 2016-02-24 | Jfeスチール株式会社 | 温度測定方法および温度測定装置 |
CN104677495B (zh) * | 2015-03-02 | 2016-09-28 | 清华大学 | 一种基于光谱辐射强度测量火焰温度和发射率分布的方法 |
WO2020105255A1 (ja) | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Jfeスチール株式会社 | 温度測定装置の較正方法、温度測定装置の較正装置、物理量測定装置の較正方法、及び物理量測定装置の較正装置 |
JP6693613B1 (ja) * | 2018-11-21 | 2020-05-13 | Jfeスチール株式会社 | 温度測定装置の較正方法、温度測定装置の較正装置、物理量測定装置の較正方法、及び物理量測定装置の較正装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4881823A (en) | 1988-03-29 | 1989-11-21 | Purdue Research Foundation | Radiation thermometry |
JPH02238333A (ja) | 1989-03-11 | 1990-09-20 | Nippon Steel Corp | 多色放射温度計 |
JPH02245624A (ja) | 1989-03-20 | 1990-10-01 | Chino Corp | 放射温度測定装置 |
JPH0843212A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-16 | Kawasaki Steel Corp | 多色放射温度計の温度測定方法及び装置 |
IL117951A (en) * | 1995-09-06 | 1999-09-22 | 3T True Temperature Technologi | Method and apparatus for true temperature determination |
JP4146697B2 (ja) * | 2002-09-20 | 2008-09-10 | 株式会社堀場製作所 | 温度計測方法および温度計測装置 |
US7679059B2 (en) * | 2006-04-19 | 2010-03-16 | Spectrasensors, Inc. | Measuring water vapor in hydrocarbons |
US8300880B2 (en) * | 2009-06-05 | 2012-10-30 | Ali Esmaili | System and method for temperature data acquisition |
CN101852678B (zh) * | 2010-05-27 | 2011-11-09 | 大余众能光电科技有限公司 | 快速量测白光发光二极管显色指数的方法 |
-
2012
- 2012-04-13 JP JP2012091994A patent/JP6035831B2/ja active Active
-
2013
- 2013-03-01 CN CN201380018614.6A patent/CN104204744B/zh active Active
- 2013-03-01 KR KR1020147026902A patent/KR101660147B1/ko active IP Right Grant
- 2013-03-01 WO PCT/JP2013/055660 patent/WO2013153876A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013153876A1 (ja) | 2013-10-17 |
KR101660147B1 (ko) | 2016-09-26 |
JP2013221788A (ja) | 2013-10-28 |
CN104204744B (zh) | 2017-03-08 |
KR20140126767A (ko) | 2014-10-31 |
CN104204744A (zh) | 2014-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5987563B2 (ja) | 温度測定方法および温度測定装置 | |
JP5605687B2 (ja) | 分光特性測定方法、分光特性測定装置及びこれを備えた画像形成装置 | |
JP6035831B2 (ja) | 温度測定方法および温度測定装置 | |
KR102637349B1 (ko) | 온도 측정 장치의 교정 방법, 온도 측정 장치의 교정 장치, 물리량 측정 장치의 교정 방법 및, 물리량 측정 장치의 교정 장치 | |
JP5884461B2 (ja) | 温度測定方法および温度測定装置 | |
JP5737210B2 (ja) | 放射温度計による温度測定方法および温度測定システム | |
EP3642578B1 (en) | Noise suppression in spectrometers | |
JP5867429B2 (ja) | 温度測定方法および温度測定装置 | |
Pisani et al. | Hyperspectral imaging for thermal analysis and remote gas sensing in the short wave infrared | |
JP6693613B1 (ja) | 温度測定装置の較正方法、温度測定装置の較正装置、物理量測定装置の較正方法、及び物理量測定装置の較正装置 | |
JP2019020419A (ja) | 膜厚計算方法、膜厚計算プログラム及び膜厚計算装置 | |
WO2014067549A1 (en) | A method for measuring temperature | |
US11879783B2 (en) | Planck spectrometer | |
RU2775539C1 (ru) | Способ калибровки устройства измерения температуры и калибровочное устройство для устройства измерения температуры | |
JP6912045B2 (ja) | 膜厚測定方法およびその装置 | |
Ko et al. | Analysis of high-resolution spectra from a hybrid interferometric/dispersive spectrometer | |
WO2023116481A1 (en) | Peak position measurement offset in a two-dimensional optical spectrum | |
US20240044707A1 (en) | Optical spectrometer | |
Perkins et al. | Spatial heterodyne spectrometer: modeling and interferogram processing for calibrated spectral radiance measurements | |
JP2018040623A (ja) | 分光器、および温度測定装置 | |
RU2752809C1 (ru) | Способ спектротермометрии | |
JP2004219114A (ja) | 多色赤外線撮像装置及びデータ処理方法 | |
Yan et al. | A simple and accurate wavelength calibration method for CCD-spectrometer | |
Chamberland et al. | The instrument lineshape, an imperative parameter for the absolute spectral calibration of an FTS | |
Guerineau et al. | Hyperspectral study of a 320x240 uncooled microbolometer array |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160301 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161004 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161017 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6035831 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |