JPH02271240A - 湿度分布測定装置 - Google Patents

湿度分布測定装置

Info

Publication number
JPH02271240A
JPH02271240A JP1093521A JP9352189A JPH02271240A JP H02271240 A JPH02271240 A JP H02271240A JP 1093521 A JP1093521 A JP 1093521A JP 9352189 A JP9352189 A JP 9352189A JP H02271240 A JPH02271240 A JP H02271240A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
infrared
black body
measuring device
humidity distribution
body plate
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.)
Pending
Application number
JP1093521A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Nakamura
中村 邦雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1093521A priority Critical patent/JPH02271240A/ja
Publication of JPH02271240A publication Critical patent/JPH02271240A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は赤外計測により室内のような比較的狭い空間や
工場構内の湿度分布を測定する湿度分布測定装置に関す
るものである。
従来の技術 赤外計測による湿度計は従来から開発されており、第8
図(a)に示すように測定対象の空気をガス集成セル1
3に導入し、その両端に赤外放射源としての黒体炉12
と赤外放射計11を設置し、その測定値と乾燥空気又は
乾燥窒素の場合のデータと比較して赤外吸収率を算出す
る方法、あるいは同図(blに示すように黒体炉12か
ら2波長の赤外光を発し、各々を赤外放射計11で観測
して両者の比をとって湿度を計測する方法などがある。
発明が解決しようとする課題 しかし、いずれの場合も、測定したいガスをセルに導入
して測定するか、開放された空間を測定できる装置でも
比較的短い(数10cm)光路で計測する方式であり、
室内などのある大きさをもった空間の湿度分布を計測す
ることを考慮した設計にはなっていない。室内の空調、
工場での空調はより高度な温湿度情報を必要としており
、湿度情報については、空間的な分布を把握することが
要望されはじめた。具体的には、室内の床近傍と天井と
の差、壁面近くと中央部との差などがどの程度なのか比
較的簡単に、しかも即時に測定できる計測機が要望され
ている。
本発明は上記課題を解決するもので、室内空間の湿度分
布を簡単かつ迅速に測定することができる湿度分布測定
装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の技術的解決手段は
、観測空間内に赤外光を放射する手段と、観測空間を通
過した2種類以上の赤外波長帯の赤外光を検出する赤外
検出手段と、検出した2波長の赤外信号の比を演算する
演算手段とを具備し、観測空間内に赤外受光路を複数設
けたものである。
赤外受光路を複数設けるだめの手段は、黒体板、赤外検
出手段または反射鏡を観測空間内に複数個設けることに
より達成される。赤外検出手段は、赤外波長領域4.5
μm〜7μmの範囲内で互に異なる波長帯の2種類以上
の赤外光を透過させる各赤外フィルタと、透過赤外光を
電気信号に変換する少なくとも1つの赤外検出器どを具
備している。
作用 上記構成における作用は次のようになる。黒体板から放
射された赤外光は観測空間を通過して赤外検出手段で検
出される。赤外検出手段は互に異なる波長帯の少なくと
も2種類の赤外光を検出し、2種類の赤外光に対する信
号出力の比を演算することにより通過光路での水蒸気量
を測定する。この測定を観測空間内の複数の光路につい
て行うことにより湿度分布を測定することができる。
複数の光路は、黒体板、赤外検出手段、反射鏡のいずれ
かを観測空間内に複数個配することで簡単に構成するこ
とができ、観測も簡単に行われる。
また2波長データの比をとる方式により、黒体板の温度
設定は正確度は要求されず、分オーダの短時間の安定性
のみ確保できればよいので、黒体板の小型・軽量化は容
易である。
実施例 以下、第1図を参照しながら本発明の第1実施例につい
て説明する。
室内などの観測空間3に赤外放射計1と複数の黒体板2
を第1図のように同一水平面内に設置し、赤外放射計1
の視野方位を順次各点体板2に向けることができるよう
にし、各黒体板2と赤外放射計1との空間の水蒸気量を
計測した。第1図では横方向の分布測定であるが、黒体
板を床面、壁面、天井等に設置することで、高さ方向の
分布も計測できる。
赤外放射計は波長範囲として水蒸気および二酸化炭素の
吸収が少ない4.5μm付近から水蒸気吸収が最大とな
る7μm近傍まで選択し、赤外吸収係数Kiが5桁にわ
たって変化するように次のよう第1チヤンネ” z 4
.95〜5.os # m  K j中4X10−’c
i/grH,0 第2 f ヤ/ ネル; 5.35〜5.45 a m
Km :4 X 10’d/grH,0 第3チヤンネ/l/ ; 5.55〜5.65am  
Ks中2×1゜cxa/grHt O 第4チヤンネ/l/ ; 6.65〜5.75μm  
KA中2X、10”cn(/grH,0 一方、黒体板2は200〜300”Cの間の温度に設定
され、上記波長範囲の赤外線が最大放射量になるように
して計測精度の向上を図った。
赤外透過率1番は、(1)式で計算できる。
r+ =exp(−(W −Ki)3″)    −−
−−−−<1)ここで、Wは1−中の水蒸気量(gr)
を光路について積分したもので、その単位は(gr/−
)である。
各チャンネルの信号出力Viは(2)式で表わせる。
Vi=Ci・τ、           ・・・・・・
(2)ここで、Ciは、各チャンネルの光学系、フィル
タの透過率とその波長での黒体板の赤外放射エネルギ及
び赤外検出部の感度特性の積であり、装置が設定されれ
ば一定値になる。そこで、基準チャンネルの波長では、
水蒸気の赤外吸収が無視し得るほど小さいので、このチ
ャンネルの赤外放射計出力を基準にすることにより、次
式から水蒸気量Wiを算出できる。
ここで、K・<Kiであるから Wi= Iln (ViCo/VoCi) l”/Kl
    ・・・・・・(4)と簡略化できる。前述のよ
うに Co、 C3は固定値なので、vOlVlが計測
できればWiを求めることができる。この実施例では、
4測定データが得られるが、本来、全て同一の測定値に
なるべきなので、測定精度を考慮して取捨選択する。
Ciは、波長範囲がそれほど広くないので、各チャンネ
ルでの差異は大きくない。むしろ、赤外フィルタの透過
半値幅を加減すれば同程度に揃えることも可能であるが
、実際上は校正曲線を作成すればよいわけで、水蒸気量
を直読できるような出力することは簡単である。
説明を簡単にするためにC1は全て、同一とすれば、赤
外放射出力比Vi/Voは(5)式により、水蒸気量W
との関係をグラフに表わすことができる。
W= l An (Vi/Vo)ビ/Kl      
  ・−−−−−(5)第2図は、そのグラフで、光路
長を5m、室温25℃とし水蒸気量Wを相対湿度Hとし
て表現した。
光路長が、1′omであれば、横軸’tax 1/2に
縮めた状態の曲線になる。即ち、第4チヤンネル100
チのV、/V、が約0.2であるが、光路長を2倍にす
れば、V、/V、が0.2の時の相対湿度は50チであ
る。ちなみに、25チの飽和水蒸気量は24μgr/ 
ccで、5mの光路であれば、W = 12 mgr/
crAである。
このように、横軸を相対湿度にすると光路長と室温がパ
ラメータになるが、上記のように簡単に換算できるので
、距離計と温度計を内蔵しておけば、相対湿度直読にす
ることは容易である。
もちろん、横軸を絶対水蒸気量にすれば、光路長と室温
は無関係となる。
第3図は赤外放射計1の全体構成を示す。赤外放射計1
は増幅器を含んだ赤外検出部4と赤外フィルタ5が5組
あり、赤外レンズ6で各々のチャンネルに黒体板2から
の赤外線を集光する。信号処理部7で各チャンネルの信
号を演算し、温度計及び距離計を含むユニット8がらの
信号も用いて相対湿度、距離、温度の信号を表示装置9
に送り出す。
第2図で明らかなように、距離、室温によって相対湿度
HとVi/Voの関係は変化し、測定精度が異る。ある
測定点でのd (Vi/ Vo) dHは簡単に計算で
き、その値が大きい方が測定精度がよいので各チャンネ
ルのデータをこの値によって取捨選択する。具体的には
、本実施例では、d(Vi/Vo)/dHが0.1以下
は捨て、残りは、各h d (Vi/ Vo)/dH値
で重み付けして平均値を採用した。
第1図の実施例においては、黒体板2を観測空間3内の
複数個所に設置し、赤外放射計1の視野方向を各黒体板
2の方向に移動させる場合について説明したが、赤外放
射計1を観測空間3内の複数個所に設置し、黒体板2を
1個所に配置して黒体板2からの赤外線放射方向を各赤
外放射計1の方向に移動させるようにしてもよい。
次に第2の実施例について、第4図、第5図を用いて説
明する。本実施例の説明においては、第1実施例と異る
部分について説明する。第4図において、複数個の赤外
放射計1の周囲を囲むように黒体板2が設けられている
。この様子を第5図に示す。図示の例では赤外検出部4
は4チャンネル設けられ、この中の1チヤンネルは基準
チャンネルとして使用され、他の3チヤンネルでVi/
V。
出力を得るようにしている。各赤外検出部4の周囲を囲
んで黒体板2が設けられている。この構造体と離れた位
置に第4図に示すようにコーナー反射鏡10が設けられ
ている。黒体板2がらの赤外線は測定空間内を進行して
コーナー反射鏡1oで反射され赤外検出部4に戻る。こ
の光路が4チャンネル設けられているので第1実施例と
同様に湿度分布を測定することができる。そして第1図
の黒体板位置へコーナー反射鏡10を設置し、赤外放射
部Iの位置に赤外放射計1と黒体2の組構体を配するこ
とにより、容易に湿度分布を計測することができる。
なお、コーナー反射鏡10はどちらに傾いても、反射光
が元へ戻るのでアライメントは必要としない。しかし傾
ければ、傾き角θに対して邸θに比例して有効面積が狭
くなるので、なるべく、赤外放射計1、黒体板2の方へ
向けることが望ましい。
コーナー反射鏡10は小型軽量なので、この調整は容易
である。
次に第3の実施例について説明する。本実施例の説明に
おいては、第1あるいは第2実施例と異る部分について
説明する。第6図において、20は全チャンネルの赤外
フィルタ5.5′、・・・・・・を設置した回転板で、
赤外レンズ6、赤外検出部4は1チヤンネルのみとする
。計測は回転板20を回転させて順次赤外フィルタ5.
5′、・・・・・・を切替えて実施する。これにより、
赤外放射計のチャンネル間の感度のバラツキを解消する
ことができるとともに、装置を軽量化することができる
。、第4の実施例について説明する。本実施例の説明に
おいては、第1あるいは第2実施例と異る部分について
説明する。赤外放射計に用いる赤外検出部4を5個の焦
電素子21による赤外検出器構成とし、各焦電素子21
の直前に各チャンネルの赤外フィルタ5を設置する。具
体的に述べれば、赤外フィルタ5は赤外検出器のケース
22の窓板として各焦電素子21の直前に設置する。こ
の実施例により、赤外放射計を大巾に小型・軽量化でき
、がっ、計測速度も低減することな(、簡単に湿度分布
を計測できるようになった。尚、焦電素子2]を用いて
いるので、赤外検出器の前に入射赤外線を断続するチョ
ッパ23を設置し33 Hzで変調した。
発明の効果 以上のように本発明は、2波長以上の赤外計測方法で簡
易黒体板あるいはキューブコーナー反射鏡を用いて室内
あるいは、工場の構内の湿度分布を簡単にかつ迅速に計
測でき、計測に要する労力と時間と経費を大巾に低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例における湿度分布測定装置
の概念図、第2図は第1図の構成の赤外放射計の各チャ
ンネルの出力を基準チャンネル出力で規格した測定値と
相対湿度との関係を表わすグラフ、第3図は、第1図の
構成の赤外放射計部の構成を示す概略図、第4図は本発
明の第2の実施例における湿度分布測定装置の概念図、
第5図は第4図の構成の赤外放射部の正係図、第6図は
本発明の第3実施例における湿度分布測定装置の赤外放
射部の側面図、第7図は本発明の第4実施例の湿度分布
測定装置の赤外放射部の側面図、第8図(a)、 (b
lは従来の湿度計の概略図である。 1・・・赤外放射計、2・・・黒体板、3・・・観測空
間、4・・・赤外検出部、5・・・赤外フィルタ、6・
・・赤外レンズ、7・・・信号処理部、8・・・ユニッ
ト、9・・・表示装置、10・・・コーナー反射鏡、1
1・・・赤外放射計、12・・・黒体炉、13・・・ガ
ス年収セル、20・・・回転板、21・・・焦電素子、
22・・・ケース、23・・・チョッパ。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝はが1名箒 1
 図 2     3説1″に’間   ?東体抜第2図 田[尤n1蔑H 姶 3 口 ? 第4図 ? 第5図 第 7 図 (d)      /。 \ (bン      、l

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)赤外線を放射する黒体板と、2種類以上の赤外波
    長帯の赤外光を検出する赤外検出手段と、前記赤外検出
    手段が検出した2波長の赤外信号の比を演算する演算手
    段とを具備し、前記黒体板から放射される赤外線が前記
    赤外検出手段に入射する光路が観測空間内に複数路設け
    られたことを特徴とする湿度分布測定装置。
  2. (2)黒体板が観測空間内の複数位置に設置され、赤外
    検出手段の視野方位が各黒体板方向に移動可能である請
    求項1記載の湿度分布測定装置。
  3. (3)赤外検出手段が観測空間内の複数位置に設置され
    、黒体板の赤外線放射方向が各赤外検出手段の視野方向
    に移動可能である請求項1記載の湿度分布測定装置。
  4. (4)黒体板と赤外検出手段が隣接配置され、観測空間
    内においてこれらと対向して少なくとも1つのコーナー
    反射鏡が設置され、前記黒体板から放射された赤外線が
    前記コーナー反射鏡で反射されて前記赤外検出手段に入
    射するよう配置されている請求項1記載の湿度分布測定
    装置。
  5. (5)黒体板の温度が200〜300℃の間で設定され
    赤外波長領域を4.5μm〜7μmの範囲で水蒸気の吸
    収係数が2桁から5桁異なるように波長を2種類以上選
    んだ請求項1記載の湿度分布測定装置。
  6. (6)赤外検出手段に隣接して距離計および室温計を有
    し演算手段はこれらの出力と2波長の赤外信号の比とに
    より相対湿度を演算することを特徴とする請求項1記載
    の湿度分布測定装置。
  7. (7)赤外検出手段が赤外検出器1台と複数の赤外フィ
    ルタを有し、前記複数の赤外フィルタが前記赤外検出器
    の赤外入射側前面に設置された回転板に設置されている
    ことを特徴とする請求項1記載の湿度分布測定装置。
  8. (8)赤外検出手段が多素子型焦電赤外検出器と、各素
    子の直前に設置された赤外フィルタと、赤外入射を断続
    する変調器で構成されていることを特徴とする請求項1
    記載の湿度分布測定装置。
JP1093521A 1989-04-13 1989-04-13 湿度分布測定装置 Pending JPH02271240A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1093521A JPH02271240A (ja) 1989-04-13 1989-04-13 湿度分布測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1093521A JPH02271240A (ja) 1989-04-13 1989-04-13 湿度分布測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02271240A true JPH02271240A (ja) 1990-11-06

Family

ID=14084630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1093521A Pending JPH02271240A (ja) 1989-04-13 1989-04-13 湿度分布測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02271240A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012122961A (ja) * 2010-12-10 2012-06-28 Azbil Corp 乾き度測定装置及び乾き度測定方法
JP2014134451A (ja) * 2013-01-10 2014-07-24 Azbil Corp 乾き度分布測定装置及び乾き度分布測定方法
CN104697640A (zh) * 2015-02-12 2015-06-10 北京环境特性研究所 一种不同环境湿度下热像仪响应度漂移的测量装置和方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012122961A (ja) * 2010-12-10 2012-06-28 Azbil Corp 乾き度測定装置及び乾き度測定方法
JP2014134451A (ja) * 2013-01-10 2014-07-24 Azbil Corp 乾き度分布測定装置及び乾き度分布測定方法
CN104697640A (zh) * 2015-02-12 2015-06-10 北京环境特性研究所 一种不同环境湿度下热像仪响应度漂移的测量装置和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5081998A (en) Optically stabilized infrared energy detector
US5095913A (en) Shutterless optically stabilized capnograph
US5461477A (en) Method and apparatus for imaging
KR20160006155A (ko) 다중 채널 에어로졸 산란 흡수 측정장치
JP2000503122A (ja) 受動赤外線分析ガスセンサおよびこれを応用したマルチチャンネル検知装置
US6818895B2 (en) Respiratory gas analyzer
JPH02236441A (ja) 複数のガスの同定装置および方法
CN106769974A (zh) 气体浓度二维分布在线检测系统及方法
US3965356A (en) Apparatus for measuring a predetermined characteristic of a material using two or more wavelengths of radiation
US11280726B2 (en) Assembly and method for measuring a substance concentration in a gaseous medium by means of absorption spectroscopy
US8119987B2 (en) Process and apparatus for the measurement of thermal radiation using regular glass optics and short-wave infrared detectors
US5714759A (en) Optical system with an extended, imaged source
AU637827B2 (en) Shutterless optically stabilized capnograph
JPH02271240A (ja) 湿度分布測定装置
JPH07198597A (ja) 光電測定装置
US5260574A (en) Infrared densitometer
US3080483A (en) Infrared signal generator
JP2710352B2 (ja) 紫外線計
Gibson A two-colour infra-red radiation pyrometer
KR102542100B1 (ko) 회전 프리즘을 적용한 반사도 측정 장치
Stern et al. An infrared detector for measurement of the back radiation from the sky
US20220364930A1 (en) Radiation thermometer, temperature measurement method, and temperature measurement program
RU2126985C1 (ru) Устройство для определения температурных контрастов между гидрометеорами и окружающим их воздухом
Makai et al. Design and modeling of an IR spectrophotometer
JPH0219719Y2 (ja)