JP6680303B2 - 見かけの放射率算出方法、温度計測方法、管材の製造方法及び温度計測装置 - Google Patents
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Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
本発明の鋼管10における実施例を述べる。まず、鋼材の表面放射率を測定した。鋼管10と同一の鋼材の内部且つ表面近傍の複数の深さ位置に熱電対を埋め込み、1次元の伝熱モデル(線形モデル)を用いて外挿することにより算出した表面温度に対して、予め校正されたエリアセンサ2を用いて管内面部12を含むように管端部11を撮像し比較した。波長は900[nm]を用いた。実験室で試験を実施した結果、放射率は0.7と判明した。
2 エリアセンサ
3 画像処理装置
4 演算装置
10 鋼管
11 管端部
12 管内面部
13 管外面部
20 実験装置
21 加熱炉
22 鋼材サンプル
23 レンガ
24 熱電対
25 ロガー
Claims (8)
- 管形状物体の管端部における管内面部である管端内面から得られる光量を、前記管端内面から直接放射される自発光成分と、前記管形状物体の軸線方向にわたって放射光が前記管内面部で多重反射して前記管端内面から放射される多重反射成分と、の和として、前記管端内面の見かけの放射率を算出する見かけの放射率算出方法であって、
前記多重反射成分は、前記管内面部での鏡面反射と拡散反射とから求めることを特徴とする見かけの放射率算出方法。 - 管形状物体の管端部における管内面部である管端内面の温度を計測する温度計測方法であって、
前記管端内面を含む前記管端部の画像から、前記管端内面を認識するための画像処理工程と、
前記画像処理工程で認識された前記管端内面の輝度値と、請求項1に記載の見かけの放射率算出方法によって算出された前記管端内面の見かけの放射率と、を用いて、前記管端内面の温度を算出するための温度算出工程と、
を有することを特徴とする温度計測方法。 - 請求項2に記載の温度計測方法を用いて計測した前記管端内面の温度の情報を用いて、前記管形状物体である管材を製造することを特徴とする管材の製造方法。
- 管形状物体の管端部における管内面部である管端内面の温度を計測する温度計測装置であって、
前記管端内面を含むように前記管端部を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像から、前記管端内面を認識するための画像処理を実施する画像処理手段と、
前記画像処理によって認識された前記管端内面の輝度値と、請求項1に記載の見かけの放射率算出方法によって算出された前記管端内面の見かけの放射率と、を用いて、前記管端内面の温度を算出する温度算出手段と、
を備えることを特徴とする温度計測装置。 - 管形状物体の管端部における管内面部である管端内面の温度を計測する温度計測方法であって、
前記管端内面を含む前記管端部の画像から、前記管端内面を認識するための画像処理工程と、
前記画像処理工程で認識された前記管端内面の輝度値と、前記管端内面の見かけの放射率と、を用いて、前記管端内面の温度を算出するための温度算出工程と、
を有し、
前記管端内面の見かけの放射率は、前記管端内面から得られる光量を、前記管端内面から直接放射される自発光成分と、前記管形状物体の軸線方向にわたって放射光が前記管内面部で多重反射して前記管端内面から放射される多重反射成分と、の和として算出しており、
前記管端部を撮像する撮像手段の受光角θが60[°]以下であり、
前記管形状物体の内径をdとし、前記管形状物体の軸線方向の長さをLとし、前記管内面部の表面性状を表すパラメータの一つをσとしたとき、下記(1)式の関係を満たすことを特徴とする温度計測方法。
- 請求項5に記載の温度計測方法において、
前記受光角θは、前記撮像手段が撮像した前記管端部の画像から、前記管端部における管端面または前記管端内面を認識して、前記管端面または前記管端内面の前記軸線方向と直交する方向における断面形状を用いて算出することを特徴とする温度計測方法。 - 請求項5または6に記載の温度計測方法を用いて計測した前記管端内面の温度の情報を用いて、前記管形状物体である管材を製造することを特徴とする管材の製造方法。
- 管形状物体の管端部における管内面部である管端内面の温度を計測する温度計測装置であって、
前記管端内面を含むように前記管端部を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像から、前記管端内面を認識するための画像処理を実施する画像処理手段と、
前記画像処理によって認識された前記管端内面の輝度値と、前記管端内面の見かけの放射率と、を用いて、前記管端内面の温度を算出する温度算出手段と、
を備えており、
前記管端内面の見かけの放射率は、前記管端内面から得られる光量を、前記管端内面から直接放射される自発光成分と、前記管形状物体の軸線方向にわたって放射光が前記管内面部で多重反射して前記管端内面から放射される多重反射成分と、の和として算出しており、
前記撮像手段の受光角θが60[°]以下であり、
前記管形状物体の内径をdとし、前記管形状物体の軸線方向の長さをLとし、前記管内面部の表面性状を表すパラメータの一つをσとしたとき、下記(1)式の関係を満たすことを特徴とする温度計測装置。
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