JPH0233970B2 - - Google Patents
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- JPH0233970B2 JPH0233970B2 JP57168854A JP16885482A JPH0233970B2 JP H0233970 B2 JPH0233970 B2 JP H0233970B2 JP 57168854 A JP57168854 A JP 57168854A JP 16885482 A JP16885482 A JP 16885482A JP H0233970 B2 JPH0233970 B2 JP H0233970B2
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- JP
- Japan
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- heating element
- optical sensor
- temperature
- processing circuit
- signal
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 35
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 30
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 12
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
Classifications
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- 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
- G01J5/602—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature using selective, monochromatic or bandpass filtering
-
- G—PHYSICS
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- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
-
- G—PHYSICS
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-
- G—PHYSICS
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- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0846—Optical arrangements having multiple detectors for performing different types of detection, e.g. using radiometry and reflectometry channels
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は発熱体の温度を検出する温度検出器に
関するものである。
関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
発熱体の温度検出器としては、サーミスタや熱
電対に代表される接触形温度検出器と、発熱体よ
り発せられる光の波長等を分析して、温度を検出
する非接触形温度検出器とに大別される。
電対に代表される接触形温度検出器と、発熱体よ
り発せられる光の波長等を分析して、温度を検出
する非接触形温度検出器とに大別される。
この前者の接触形温度検出器にあつては次のよ
うな問題点がある。
うな問題点がある。
(1) 検出速度が遅い。
(2) 外乱例えば風の影響を受けやすく、正確な温
度検出ができない。
度検出ができない。
(3) 局部発熱等のスポツト的温度検出ができな
い。
い。
(4) 高電圧部分の温度検出が困難である。
一方、後者の非接触形温度検出器として、従来
用いられている一例を第１図に示し、その原理を
説明する。第１図に於いて、１は発熱体、２はチ
ヨツパ、３は光センサ、４は信号処理回路を示
す。今、発熱体１が所定の温度に達したとすれ
ば、その表面からは、温度に相応した成分の波長
を有する光線が発せられ、それらはチヨツパ２に
よつて所定の周期で、光センサ３に照射される。
光センサ３は入射した光線の強度や成分に相応し
た電気信号を発生する為、その信号を信号処理回
路４によつて、処理することによつて、発熱体１
の表面温度を検出することができる。しかしなが
ら、この非接触形温度検出器では次のような問題
点がある。
用いられている一例を第１図に示し、その原理を
説明する。第１図に於いて、１は発熱体、２はチ
ヨツパ、３は光センサ、４は信号処理回路を示
す。今、発熱体１が所定の温度に達したとすれ
ば、その表面からは、温度に相応した成分の波長
を有する光線が発せられ、それらはチヨツパ２に
よつて所定の周期で、光センサ３に照射される。
光センサ３は入射した光線の強度や成分に相応し
た電気信号を発生する為、その信号を信号処理回
路４によつて、処理することによつて、発熱体１
の表面温度を検出することができる。しかしなが
ら、この非接触形温度検出器では次のような問題
点がある。
機構が複雑で、コストが高い。
発熱体の量（表面積）あるいは、発熱体の温
度体、発熱体と光センサとの距離等、様々な条
件によつて、光センサの出力信号が変化する
為、複雑な処理回路を必要とし、かつ、取扱い
が難しい。
度体、発熱体と光センサとの距離等、様々な条
件によつて、光センサの出力信号が変化する
為、複雑な処理回路を必要とし、かつ、取扱い
が難しい。
発熱体の局部発熱を検出することが困難であ
る。
る。
［発明の目的］
本発明は以上のような問題点を解決するためな
されたもので、検出速度が速く、外乱の影響を受
けにくく、高電圧部分の温度検出が可能で、しか
も局部的な温度検出が可能で、発熱体取付部のゆ
るみや劣化等による誤動作をチエツクでき、しか
も構成が簡素化できて低コストとなる温度検出器
を提供することを目的とする。
されたもので、検出速度が速く、外乱の影響を受
けにくく、高電圧部分の温度検出が可能で、しか
も局部的な温度検出が可能で、発熱体取付部のゆ
るみや劣化等による誤動作をチエツクでき、しか
も構成が簡素化できて低コストとなる温度検出器
を提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明は上記目的を達成するために、任意の面
積の発熱体から放射される光線のみが入射するよ
うにその一端部と前記発熱体の接合部をシール材
で包囲した光フアイバと、 この光フアイバの他端部に接続され、前記発熱
体から発せられる光線を検出する第１のセンサ
と、 この第１の光センサからの電気信号を温度信号
に処理する第１の信号処理回路と、 前記光フアイバの他端部に前記第１の光センサ
に対して並列に接続され、前記発熱体以外の光源
からの光線を誤動作として検出する第２の光セン
サと、 この第２の光センサからの電気信号を温度信号
に処理する第２の信号処理回路とから構成したも
のである。
積の発熱体から放射される光線のみが入射するよ
うにその一端部と前記発熱体の接合部をシール材
で包囲した光フアイバと、 この光フアイバの他端部に接続され、前記発熱
体から発せられる光線を検出する第１のセンサ
と、 この第１の光センサからの電気信号を温度信号
に処理する第１の信号処理回路と、 前記光フアイバの他端部に前記第１の光センサ
に対して並列に接続され、前記発熱体以外の光源
からの光線を誤動作として検出する第２の光セン
サと、 この第２の光センサからの電気信号を温度信号
に処理する第２の信号処理回路とから構成したも
のである。
［発明の実施例］
以下本発明の温度検出器について第２図を参照
して説明する。第２図に於いて、１１は発熱体、
１２はレンズ、１３は光フアイバ、１４はケー
ス、１５はシール材、１６は光センサＡ（PDA）、
１７は光センサＢ（PDB）、１８は信号処理回路
Ａ、１９は信号処理回路Ｂを表わす。
して説明する。第２図に於いて、１１は発熱体、
１２はレンズ、１３は光フアイバ、１４はケー
ス、１５はシール材、１６は光センサＡ（PDA）、
１７は光センサＢ（PDB）、１８は信号処理回路
Ａ、１９は信号処理回路Ｂを表わす。
前記シール材１５は、発熱体１１の光センサ１
６又は１７に対する放射面積を任意の値に限定す
ると共に、外部からの光線をしや断する為のもの
である。
６又は１７に対する放射面積を任意の値に限定す
ると共に、外部からの光線をしや断する為のもの
である。
第３図は第２図に於ける光センサＡ１６及び、
光センサＢ１７の相対感度と、黒体の分光放射発
散度を示す図である。第３図に於いて、PDAは
光センサＡ１６の相対感度、PDBは光センサＢ
１７の相対感度、We５００は、発熱体１１を黒
体と仮定した場合に於ける500℃時の分光放射発
散度、We９００は900℃時の分光放射発散度を
各々表わすカーブである。すなわち500℃の黒体
（発熱体１１）より発せられる光の波長は、およ
そ1.1μｍ以上であり、この波長は光センサＡ１６
では検出できるが、光センサＢ１７では検出でき
ない。
光センサＢ１７の相対感度と、黒体の分光放射発
散度を示す図である。第３図に於いて、PDAは
光センサＡ１６の相対感度、PDBは光センサＢ
１７の相対感度、We５００は、発熱体１１を黒
体と仮定した場合に於ける500℃時の分光放射発
散度、We９００は900℃時の分光放射発散度を
各々表わすカーブである。すなわち500℃の黒体
（発熱体１１）より発せられる光の波長は、およ
そ1.1μｍ以上であり、この波長は光センサＡ１６
では検出できるが、光センサＢ１７では検出でき
ない。
このように構成されたものにおいて、今、発熱
体１１の表面温度500℃まで上昇したと仮定する
と、その表面より発せられる光線の波長成分は、
第３図のWe５００に示す通りとなり光フアイバ
１３によつて光センサＡ１６及び光センサＢ１７
に放射される。すると、光センサＡ１６は入射光
に応じた電気信号を出力し、それを受けて信号処
理回路Ａ１８が動作するが、光センサＢ１７は入
射光に感応しない為、信号処理回路Ｂ１９も動作
しない。
体１１の表面温度500℃まで上昇したと仮定する
と、その表面より発せられる光線の波長成分は、
第３図のWe５００に示す通りとなり光フアイバ
１３によつて光センサＡ１６及び光センサＢ１７
に放射される。すると、光センサＡ１６は入射光
に応じた電気信号を出力し、それを受けて信号処
理回路Ａ１８が動作するが、光センサＢ１７は入
射光に感応しない為、信号処理回路Ｂ１９も動作
しない。
次に、何らかの不具合によりシール材１５と発
熱体１１との間にすき間が発生し、発熱体１１以
外の光源からの光線例えば可視光線が入射すれ
ば、発熱体１１の温度に関係なく光センサＡ１６
及び１７がともに動作する。
熱体１１との間にすき間が発生し、発熱体１１以
外の光源からの光線例えば可視光線が入射すれ
ば、発熱体１１の温度に関係なく光センサＡ１６
及び１７がともに動作する。
このように光センサＡ１６，Ｂ１７がともに動
作する現象は、発熱体以外の光線が入射したとき
だけでなく、発熱体１１の温度が900℃以上にな
つた場合にも発生する。従つて、光センサＢ１７
と信号処理回路Ｂ１９が動作することによつて、
温度検出器自体のエラーチエツクが可能となる。
作する現象は、発熱体以外の光線が入射したとき
だけでなく、発熱体１１の温度が900℃以上にな
つた場合にも発生する。従つて、光センサＢ１７
と信号処理回路Ｂ１９が動作することによつて、
温度検出器自体のエラーチエツクが可能となる。
［発明の効果］
以上述べた本発明による温度検出器によれば次
のような効果が得られる。
のような効果が得られる。
(1) 発熱体からの光信号を光フアイバで、特性の
異なる光センサに導き、光センサの出力を信号
処理回路に導くようにしたので、検出速度が速
い。
異なる光センサに導き、光センサの出力を信号
処理回路に導くようにしたので、検出速度が速
い。
(2) 光フアイバの検出端側をシール材を有するケ
ース内に収納したので、局部的な温度検出が可
能となる。
ース内に収納したので、局部的な温度検出が可
能となる。
(3) 発熱体取付部のゆるみや劣化等による誤動作
をチエツクできる。
をチエツクできる。
(4) 特性の異なる光センサで光フアイバの被検出
端を構成したので温度検出のバツクアツプ機能
を有する為、信頼性が高い。
端を構成したので温度検出のバツクアツプ機能
を有する為、信頼性が高い。
(5) チヨツパが不要で、放射面積を限定できる
為、信号処理が簡素化でき、低コスト化が計れ
る。
為、信号処理が簡素化でき、低コスト化が計れ
る。
(6) 発熱体と光センサ間を、光フアイバで絶縁し
ているため、高電圧回路に対しても適用可能と
なる。
ているため、高電圧回路に対しても適用可能と
なる。
第１図は従来の非接触形温度検出器の代表的な
一例を示す構成図、第２図は本発明による温度検
出器の一実施例を示す構成図、第３図は第２図の
光センサＡ，Ｂの相対感度特性の一組合せ例と発
熱体500℃、及び900℃時に於ける分光放射発散度
を示す図である。 １１……発熱体、１２……レンズ、１３……光
フアイバ、１４……ケース、１５……シール材、
１６……光センサＡ、１７……光センサＢ、１８
……信号処理回路Ａ、１９……信号処理回路Ｂ。
一例を示す構成図、第２図は本発明による温度検
出器の一実施例を示す構成図、第３図は第２図の
光センサＡ，Ｂの相対感度特性の一組合せ例と発
熱体500℃、及び900℃時に於ける分光放射発散度
を示す図である。 １１……発熱体、１２……レンズ、１３……光
フアイバ、１４……ケース、１５……シール材、
１６……光センサＡ、１７……光センサＢ、１８
……信号処理回路Ａ、１９……信号処理回路Ｂ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 任意の面積の発熱体から放射される光線のみ
が入射するようにその一端部と前記発熱体の接合
部をシール材で包囲した光フアイバと、 この光フアイバの他端部に接続され、前記発熱
体から発せられる光線を検出する第１のセンサ
と、 この第１の光センサからの電気信号を温度信号
に処理する第１の信号処理回路と、 前記光フアイバの他端部に前記第１の光センサ
に対して並列に接続され、前記発熱体およびその
発熱体以外の光源からの光線の少なくとも一つを
検出する第２の光センサと、 この第２の光センサからの電気信号を温度信号
に処理する第２の信号処理回路と、 からなる温度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168854A JPS5958325A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 温度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168854A JPS5958325A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 温度検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958325A JPS5958325A (ja) | 1984-04-04 |
| JPH0233970B2 true JPH0233970B2 (ja) | 1990-07-31 |
Family
ID=15875778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57168854A Granted JPS5958325A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 温度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5958325A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0516511Y2 (ja) * | 1985-10-21 | 1993-04-30 | ||
| US4988212A (en) * | 1985-10-25 | 1991-01-29 | Luxtron Corporation | Fiberoptic sensing of temperature and/or other physical parameters |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP57168854A patent/JPS5958325A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5958325A (ja) | 1984-04-04 |
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