JP6176751B2 - 未知の放射率を有する移動物体の温度を非接触的に求めるための方法およびデバイス - Google Patents
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Claims (20)
- 未知の放射率を有する移動物体(10)、特に、その縦軸に沿って搬送されている金属ワイヤの温度を非接触的に求めるための方法であって、以下のステップ、すなわち、
前記移動物体(10)が、既知の温度の熱放射を放出する少なくとも1つの放射源(12、48、56)を通じて誘導され、前記移動物体(10)は、前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)によってほとんどまたは完全に包囲されるステップと、
少なくとも1つの放射検出器(16)を用いて、前記移動物体(10)が前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)を通じて誘導されるときに通過する領域において空間分解熱放射測定が実施され、前記少なくとも1つの放射検出器(16)は、その背景において、前記測定されるべき移動物体に加えて、前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)の前記放射を検出しするステップと、
前記移動物体(10)の温度が、前記空間分解熱放射測定に基づいて、前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)によって放出および場合によって反射され前記放射検出器に検出される前記熱放射と、前記移動物体(10)によって放出および反射され前記放射検出器に検出される前記熱放射との間の差を評価することによって求められるステップとを含み、
前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)は、入口開口および出口開口を有する空洞放射体(12)を含み、前記移動物体(10)は前記入口開口および前記出口開口を通って前記空洞放射体(12)を通じて誘導され、前記空洞放射体(12)は、それによって前記空間分解熱放射測定が行われる少なくとも1つの測定開口(14)を備え、
前記空間分解測定のための前記放射検出器(16)は、前記測定開口(14)を通じて、前記移動物体(10)がその移動方向に対して垂直に見たとき前記測定開口(14)の下に位置する第1の領域、および、前記移動物体(10)が、その移動方向に対して垂直に見たときに前記測定開口(14)の下にない第2の領域を検出し、
前記第1の領域からの測定値を使用して前記移動物体の位置が求められ、前記測定値から前記第2の領域における前記移動物体の位置が推定され、前記第2の領域のこの位置において測定される前記移動物体(10)によって放出および反射された前記熱放射が、前記差を形成するのに使用される、方法。 - 前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)は、可能な限り近密に黒体放射体を近似する少なくとも1つの放射体を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記空間分解熱放射測定は、前記少なくとも1つの放射検出器(16)を動かす、特に搖動することによって行われることを特徴とする、請求項1〜2のいずれか一項に記載の方法。
- 前記空間分解熱放射測定は、空間分解放射検出器(16)、特に熱探知カメラによって実施されることを特徴とする、請求項1または2のいずれか一項に記載の方法。
- 前記空間分解熱放射測定は、前記移動物体(10)の前記縦軸に対して一定の角度、特に30°〜60°の角度にある方向(22)にある前記少なくとも1つの測定開口(14)を通じて実施されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 空間分解熱放射測定のための前記放射検出器(16)は、前記空洞放射体(12)の前記測定開口(14)、および、前記空洞放射体の外面の、特に前記測定開口(14)を画定する区画に向けられ得、前記空洞放射体(12)の前記外面の前記区画において前記空洞放射体(12)によって放出および場合によって反射される前記熱放射が、前記差を形成するのに使用されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)の温度も測定されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)の温度が設定温度値に調整されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記移動物体(10)の寸法、特に直径が、前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)によって放出され前記放射検出器に検出される前記熱放射と、前記移動物体(10)によって放出および反射され前記放射検出器に検出される前記熱放射との間の差から求められることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記差によって検出される前記移動物体(10)の温度に基づいて、前記移動物体(10)の温度が設定点に調整されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 未知の放射率を有する移動物体(10)、特に、その縦軸に沿って搬送されている金属
ワイヤの温度を非接触的に求めるためのデバイスであって、
既知の温度の熱放射を放出する少なくとも1つの放射源(12、48、56)、および、前記移動物体(10)を前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)を通じて誘導することができる誘導装置であって、前記移動物体(10)は、前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)によってほとんどまたは完全に包囲される、放射源および誘導装置と、
少なくとも1つの放射検出器(16)であって、前記移動物体(10)が前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)を通じて誘導されるときに通過する領域において空間分解熱放射測定を実施するように設計されており、前記少なくとも1つの放射検出器(16)は、その背景において、前記測定されるべき物体に加えて、前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)の前記放射を検出する、少なくとも1つの放射検出器と、
前記移動物体(10)の温度を、前記空間分解熱放射測定に基づいて、前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)によって放出および場合によって反射され前記放射検出器に検出される前記熱放射と、前記移動物体(10)によって放出および反射され前記放射検出器に検出される前記熱放射との間の差を評価することによって求めるように設計されている、評価装置とを備え、
前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)は、入口開口および出口開口を有する空洞放射体(12)を含み、前記誘導装置は、前記移動物体(10)を、前記入口開口および前記出口開口を通って前記空洞放射体(12)を通じて誘導するように設計されており、前記空洞放射体(12)は少なくとも1つの測定開口(14)を備え、前記少なくとも1つの放射検出器(16)は、前記空間分解熱放射測定が、前記少なくとも1つの測定開口(14)を通じて実施されるように位置合わせされており、
前記空間分解熱放射測定のための前記放射検出器(16)は、前記測定開口(14)を通じて、前記移動物体(10)がその移動方向に対して垂直に見たとき前記測定開口(14)の下に位置する第1の領域、および、前記移動物体(10)が、その移動方向に垂直な前記測定開口(14)の下に位置しない第2の領域を検出し、
前記評価装置は、前記第1の領域からの測定値を使用して前記移動物体の位置を求め、前記測定値から前記第2の領域における前記移動物体の位置が推定され、前記評価装置は、前記第2の領域のこの位置において測定される前記移動物体(10)によって放出および反射された前記熱放射を、前記差を形成するのに使用する、デバイス。 - 前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)は、可能な限り近密に黒体放射体を近似する少なくとも1つの放射体を含むことを特徴とする、請求項11に記載のデバイス。
- 前記空間分解熱放射測定のための前記少なくとも1つの放射検出器(16)を動かす、特に搖動することができる運動デバイスが設けられることを特徴とする、請求項11または12のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記少なくとも1つの放射検出器(16)は、少なくとも1つの空間分解放射検出器(16)、特に熱探知カメラであることを特徴とする、請求項11または12のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記少なくとも1つの放射検出器(16)は、前記熱放射測定が、前記移動物体(10)の前記縦軸に対して一定の角度、特に30°〜60°の角度にある方向(22)にある前記少なくとも1つの測定開口(14)を通じて実施されるように位置合わせされることを特徴とする、請求項11〜14のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記空間分解熱放射測定のための前記放射検出器(16)は、前記空洞放射体(12)の前記測定開口(14)、および、前記空洞放射体の外面の、特に前記測定開口(14)を画定する区画に向けられ、前記評価装置は、前記差を形成するために、前記空洞放射体(12)の前記外面の前記区画において前記空洞放射体(12)によって放出および場合によって反射される前記熱放射を使用することを特徴とする、請求項11〜15のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)の温度を測定するために、追加の温度測定デバイス(24)が設けられることを特徴とする、請求項11〜16のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)を加熱するための加熱装置が設けられ、調整装置が設けられ、前記調整装置は、前記少なくとも放射源(12、48、56)が目標温度値を想定するように、前記加熱装置を制御するように設計されていることを特徴とする、請求項17に記載のデバイス。
- 前記評価装置が、前記移動物体(10)の寸法、特に直径を、前記少なくとも1つの放射源(12、48、56)によって放出および場合によって反射され前記放射検出器に検出される前記熱放射と、前記移動物体(10)によって放出および反射され前記放射検出器に検出される前記熱放射との間の差から求めるように設計されていることを特徴とする、請求項11〜18のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記移動物体(10)を加熱するための加熱装置が設けられ、調整装置が設けられ、前記調整装置は、前記移動物体(10)の温度が目標を想定するように、前記移動物体(10)の前記求められた温度に基づいて前記加熱装置を制御するように設計されていることを特徴とする、請求項11〜19に記載のデバイス。
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