JPH02662Y2 - - Google Patents
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- JPH02662Y2 JPH02662Y2 JP14228982U JP14228982U JPH02662Y2 JP H02662 Y2 JPH02662 Y2 JP H02662Y2 JP 14228982 U JP14228982 U JP 14228982U JP 14228982 U JP14228982 U JP 14228982U JP H02662 Y2 JPH02662 Y2 JP H02662Y2
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- temperature
- radiant energy
- temperature sensor
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- measurement
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 13
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、測定対象からの放射エネルギーを集
光する光学系と、この光学系によつて集光された
放射エネルギーの強度にもとづいて前記測定対象
の温度を検出する非接触型温度センサと、この温
度センサからの信号を増幅する増幅回路などを備
えた放射温度計に関するものである。
光する光学系と、この光学系によつて集光された
放射エネルギーの強度にもとづいて前記測定対象
の温度を検出する非接触型温度センサと、この温
度センサからの信号を増幅する増幅回路などを備
えた放射温度計に関するものである。
まず、この種の放射温度計の従来構造につい
て、第１図をもとに説明すると、図中１は、温度
を測定すべき測定対象、２は、測定対象１からの
放射エネルギーを集光するための光学系、３は、
集光された放射エネルギーの強度にもとづいて測
定対象１の温度を検出する非接触型温度センサ、
４は温度センサ３からの電気信号を増幅する増幅
回路である。この場合、測定対象１の放射エネル
ギー強度Ｐは、温度Ｔの変化により、次式 Ｐ＝σT4 の通りに変化し、前記温度センサ３からの電気信
号は、被測定対象１の温度に対して直線的に変化
しないので、従来は、増幅回路４の後段にリニア
ライザ回路５を設けて信号を補正処理し、その
後、温度補償回路６で周囲温度による誤差を補正
し、出力端子７に連結した図外の指示器によつて
温度を指示するように構成していたのである。
て、第１図をもとに説明すると、図中１は、温度
を測定すべき測定対象、２は、測定対象１からの
放射エネルギーを集光するための光学系、３は、
集光された放射エネルギーの強度にもとづいて測
定対象１の温度を検出する非接触型温度センサ、
４は温度センサ３からの電気信号を増幅する増幅
回路である。この場合、測定対象１の放射エネル
ギー強度Ｐは、温度Ｔの変化により、次式 Ｐ＝σT4 の通りに変化し、前記温度センサ３からの電気信
号は、被測定対象１の温度に対して直線的に変化
しないので、従来は、増幅回路４の後段にリニア
ライザ回路５を設けて信号を補正処理し、その
後、温度補償回路６で周囲温度による誤差を補正
し、出力端子７に連結した図外の指示器によつて
温度を指示するように構成していたのである。
このように、測定対象１の温度変化と前記温度
センサ３からの電気信号とが非直線関係にあるた
め、従来においては、リニアライザ回路５が必要
不可欠なものであり、そのために、温度計そのも
のが高価になり、また、リニアライザ回路５の調
整に手間を要するなどの欠点があつた。特に、温
度と電気信号との間の非直線関係が顕著な場合に
は、さらに複雑で高価なリニアライザ回路５が必
要となり、その回路５の調整が一層複雑になる欠
点があつた。
センサ３からの電気信号とが非直線関係にあるた
め、従来においては、リニアライザ回路５が必要
不可欠なものであり、そのために、温度計そのも
のが高価になり、また、リニアライザ回路５の調
整に手間を要するなどの欠点があつた。特に、温
度と電気信号との間の非直線関係が顕著な場合に
は、さらに複雑で高価なリニアライザ回路５が必
要となり、その回路５の調整が一層複雑になる欠
点があつた。
本考案は、このような従来欠点の除去を目的と
し、単に光学フイルタを追加するだけで、温度変
化と電気信号との関係を直線に近づけることがで
き、測定温度範囲が広くても、極めて簡単なリニ
アライザ回路を用いるだけで所望通りの温度測定
ができ、場合によつては、リニアライザ回路を省
略することさえ可能な放射温度計を提供せんとす
るものである。
し、単に光学フイルタを追加するだけで、温度変
化と電気信号との関係を直線に近づけることがで
き、測定温度範囲が広くても、極めて簡単なリニ
アライザ回路を用いるだけで所望通りの温度測定
ができ、場合によつては、リニアライザ回路を省
略することさえ可能な放射温度計を提供せんとす
るものである。
本考案の実施の態様を第２図にもとづいて説明
すると、図中１は、測定対象、２は光学系、３
は、非接触型温度センサ、４は、増幅回路、６
は、温度補償回路、７は、出力端子で、これら各
装置については、第１図に示した従来のものと特
に変るところはないが、本考案のものは、前記温
度センサ３よりも前段で、光学系２よりも後段
に、光学フイルタ８が設けられている。この光学
フイルタ８そのものは、特に新規なものではない
が、測定温度範囲の下限温度において測定対象１
からの放射エネルギー強度がほぼ最大となる波長
よりも長波長側の光のみを透過する光学フイルタ
８が用いられているのである。放射エネルギー強
度の最大波長をλm、絶対温度をＴとするとλm＝
0.288×10-2／Ｔなる関係があるので、測定温度
範囲の下限温度さえわかれば、そのときの最大波
長は簡単に求めることができる。例えば、下限温
度が273゜Kのとき10.5゜μm、300゜Kのとき9.6μm、
400゜Kのとき7.2μm、500゜Kのとき5.8μm、600゜K
のとき4.8μm、700゜Kのとき4.1μmのごとくであ
る。ところで、測定温度範囲の下限温度と上限温
度における放射スペクトルは模式的に表わすと第
３図のようになる。ａは下限温度における放射ス
ペクトルを示し、ｂは上限温度における放射スペ
クトルを示す。図示のように、放射エネルギー強
度がほぼ最大となる波長よりも短波長側では、放
射エネルギー強度と温度との間に直線的関係がな
いが、長波長側の光については、その放射エネル
ギー強度と温度とがほぼ直線的に変化し、また、
温度が高くなれば、放射エネルギー強度が最大と
なる波長（放射スペクトルのピーク）が短波長側
に移動する。従つて、本考案のように、下限温度
における最大放射エネルギー強度の波長よりも長
波長側の光のみを透過する光学フイルタ８を用い
ることにより、測定温度範囲が、測定対象１の温
度変化と放射エネルギー強度の変化との間に直線
的比例関係が得られない程度に広い場合でも、下
限温度から上限温度に至るまでの全測定温度範囲
にわたつて、測定対象１の温度に対して直線性が
改善された信号を前記温度センサ３から取出すこ
とができるのである。したがつて、従来のよう
に、複雑なリニアライザ回路は不要となり、簡単
な回路のみですむばかりか、場合によつては、リ
ニアライザ回路そのものを省略することさえ可能
となるのである。本考案の効果確認のため、種々
の実験を行つたが、その結果の一例を第４図に示
す。すなわち、この実験では、測定温度範囲を
400〜1000゜Kと想定し、下限温度400゜Kにおける
最大放射エネルギー強度の波長が7.2μmとなるの
で、光学フイルタ８として、波長７〜30μmの光
のみを透過するものを使用し、その結果をＡで示
すとともに、光学フイルタ８を使用しない場合の
結果をＢで示した。なお、縦軸は放射エネルギー
強度（Ｗ／cm2）、横軸は絶対温度（゜Ｋ）であり、
この実験結果から、光学フイルタ８を用いると、
放射エネルギー強度と絶対温度との関係が、大幅
に直線に近づくことが判る。これは実験結果の一
例にすぎないが、他の実験においても、ほぼ同様
の結果を得た。
すると、図中１は、測定対象、２は光学系、３
は、非接触型温度センサ、４は、増幅回路、６
は、温度補償回路、７は、出力端子で、これら各
装置については、第１図に示した従来のものと特
に変るところはないが、本考案のものは、前記温
度センサ３よりも前段で、光学系２よりも後段
に、光学フイルタ８が設けられている。この光学
フイルタ８そのものは、特に新規なものではない
が、測定温度範囲の下限温度において測定対象１
からの放射エネルギー強度がほぼ最大となる波長
よりも長波長側の光のみを透過する光学フイルタ
８が用いられているのである。放射エネルギー強
度の最大波長をλm、絶対温度をＴとするとλm＝
0.288×10-2／Ｔなる関係があるので、測定温度
範囲の下限温度さえわかれば、そのときの最大波
長は簡単に求めることができる。例えば、下限温
度が273゜Kのとき10.5゜μm、300゜Kのとき9.6μm、
400゜Kのとき7.2μm、500゜Kのとき5.8μm、600゜K
のとき4.8μm、700゜Kのとき4.1μmのごとくであ
る。ところで、測定温度範囲の下限温度と上限温
度における放射スペクトルは模式的に表わすと第
３図のようになる。ａは下限温度における放射ス
ペクトルを示し、ｂは上限温度における放射スペ
クトルを示す。図示のように、放射エネルギー強
度がほぼ最大となる波長よりも短波長側では、放
射エネルギー強度と温度との間に直線的関係がな
いが、長波長側の光については、その放射エネル
ギー強度と温度とがほぼ直線的に変化し、また、
温度が高くなれば、放射エネルギー強度が最大と
なる波長（放射スペクトルのピーク）が短波長側
に移動する。従つて、本考案のように、下限温度
における最大放射エネルギー強度の波長よりも長
波長側の光のみを透過する光学フイルタ８を用い
ることにより、測定温度範囲が、測定対象１の温
度変化と放射エネルギー強度の変化との間に直線
的比例関係が得られない程度に広い場合でも、下
限温度から上限温度に至るまでの全測定温度範囲
にわたつて、測定対象１の温度に対して直線性が
改善された信号を前記温度センサ３から取出すこ
とができるのである。したがつて、従来のよう
に、複雑なリニアライザ回路は不要となり、簡単
な回路のみですむばかりか、場合によつては、リ
ニアライザ回路そのものを省略することさえ可能
となるのである。本考案の効果確認のため、種々
の実験を行つたが、その結果の一例を第４図に示
す。すなわち、この実験では、測定温度範囲を
400〜1000゜Kと想定し、下限温度400゜Kにおける
最大放射エネルギー強度の波長が7.2μmとなるの
で、光学フイルタ８として、波長７〜30μmの光
のみを透過するものを使用し、その結果をＡで示
すとともに、光学フイルタ８を使用しない場合の
結果をＢで示した。なお、縦軸は放射エネルギー
強度（Ｗ／cm2）、横軸は絶対温度（゜Ｋ）であり、
この実験結果から、光学フイルタ８を用いると、
放射エネルギー強度と絶対温度との関係が、大幅
に直線に近づくことが判る。これは実験結果の一
例にすぎないが、他の実験においても、ほぼ同様
の結果を得た。
なお、実施例においては、光学フイルタ８を光
学系２と非接触型温度センサ３との間に設けた例
を示したが、温度センサ３よりも前段であればよ
く、例えば、光学系２の前段に設けることも可能
であり、また、温度補償回路６については必ずし
も設ける必要はない。さらに、非接触型温度セン
サ３としては、焦電検出器、サーモパイル、サー
ミスタなど、種々のものが使用できる。
学系２と非接触型温度センサ３との間に設けた例
を示したが、温度センサ３よりも前段であればよ
く、例えば、光学系２の前段に設けることも可能
であり、また、温度補償回路６については必ずし
も設ける必要はない。さらに、非接触型温度セン
サ３としては、焦電検出器、サーモパイル、サー
ミスタなど、種々のものが使用できる。
以上の説明から明らかなように、本考案による
放射温度計は、測定温度範囲の下限温度において
放射エネルギー強度がほぼ最大となる波長よりも
長波長側の光のみを透過する光学フイルタを、非
接触型温度センサよりも前段に設けるものである
から、測定温度範囲の全域にわたつて、測定対象
の温度にほぼ比例した信号を前記温度センサから
取出すことができるのである。したがつて、従来
のように、複雑なリニアライザ回路を設ける必要
がなく、簡単なものですみ、場合によつては省略
することさえ可能で、リニアライザ回路の複雑な
調整作業を不要にし、温度計そのものを廉価に提
供できるに至つたのである。
放射温度計は、測定温度範囲の下限温度において
放射エネルギー強度がほぼ最大となる波長よりも
長波長側の光のみを透過する光学フイルタを、非
接触型温度センサよりも前段に設けるものである
から、測定温度範囲の全域にわたつて、測定対象
の温度にほぼ比例した信号を前記温度センサから
取出すことができるのである。したがつて、従来
のように、複雑なリニアライザ回路を設ける必要
がなく、簡単なものですみ、場合によつては省略
することさえ可能で、リニアライザ回路の複雑な
調整作業を不要にし、温度計そのものを廉価に提
供できるに至つたのである。
図面は、本考案にかかる放射温度計を説明する
ためのもので、第１図は、従来構造を示す概略
図、第２図は、本考案の構造を示す概略図、第３
図は、放射スペクトルを示すグラフ、第４図は、
実験結果の一例を示すグラフである。 １……測定対象、２……光学系、３……非接触
型温度センサ、４……増幅回路、８……光学フイ
ルタ。
ためのもので、第１図は、従来構造を示す概略
図、第２図は、本考案の構造を示す概略図、第３
図は、放射スペクトルを示すグラフ、第４図は、
実験結果の一例を示すグラフである。 １……測定対象、２……光学系、３……非接触
型温度センサ、４……増幅回路、８……光学フイ
ルタ。
Claims (1)
- 測定対象からの放射エネルギーを集光する光学
系と、この光学系によつて集光された放射エネル
ギーの強度にもとづいて前記測定対象の温度を検
出する非接触型温度センサと、この温度センサか
らの信号を増幅する増幅回路などを備えた放射温
度計であつて、測定温度範囲の下限温度において
放射エネルギー強度がほぼ最大となる波長よりも
長波長側の光のみを透過する光学フイルタを、前
記非接触型温度センサよりも前段に設けたことを
特徴とする放射温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14228982U JPS5945535U (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 放射温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14228982U JPS5945535U (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 放射温度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5945535U JPS5945535U (ja) | 1984-03-26 |
| JPH02662Y2 true JPH02662Y2 (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=30317984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14228982U Granted JPS5945535U (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 放射温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945535U (ja) |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP14228982U patent/JPS5945535U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5945535U (ja) | 1984-03-26 |
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