JPH0345779B2 - - Google Patents

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JPH0345779B2
JPH0345779B2 JP58213863A JP21386383A JPH0345779B2 JP H0345779 B2 JPH0345779 B2 JP H0345779B2 JP 58213863 A JP58213863 A JP 58213863A JP 21386383 A JP21386383 A JP 21386383A JP H0345779 B2 JPH0345779 B2 JP H0345779B2
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JP
Japan
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measured
temperature
signal
periodic signal
generation circuit
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JP58213863A
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Masaru Kurokawa
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NEC Avio Infrared Technologies Co Ltd
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NEC Avio Infrared Technologies Co Ltd
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    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/48Thermography; Techniques using wholly visual means
    • G01J5/485Temperature profile
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    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • G01J5/0803Arrangements for time-dependent attenuation of radiation signals
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、赤外線温度分布測定装置、特に温度
が急速且つ周期的に変化している又は変化させら
れている被測定体の任意時点におけるサーモグラ
ムを得ることのできる赤外線温度分布測定装置に
関する。
(発明の背景) 従来、被測定体の温度が急速且つ周期的に上下
するようなものの任意の時点におけるサーモグラ
ムを得る方法としては、例えばストロボレコーデ
イング・システムと呼ばれるものがある。しか
し、この方法は、被測定体に繰返し温度変動を起
こすために入力する周期信号の周期をいくら短か
くしようとしてもその周期は水平方向(x)走査
時間(例えば1/120sec=8.3msec)の速さに限
定されるため、短い周期の入力周期信号に対して
は測定できない欠点がある。しかるに、被測定体
がサーマルヘツド等の発熱素子のような場合、す
でに現在で周期が10msec、パルス幅が2.5m sec
(将来は周期が2m sec、パルス幅が0.5m sec)の
入力周期信号に対する過渡的な温度分布を測定し
たいという要求がある。これだけ入力周期信号の
周期が短いと、上記のようにx走査時間が8.3m
secの従来装置では測定不可能である。また、上
記従来方法では、x走査時間の間に実際には温度
が時々刻々変化しているので、熱像の左側と右側
が同一条件の熱像でなくなる欠点もある。
(発明の目的) 本発明の目的は、上記のような非常に短い周期
の温度変動を起こされている、又は起こしている
被測定体の任意の時点におけるサーモグラムを得
ることができる赤外線温度分布測定装置を提供す
るにある。
(発明の概要) 本発明は、被測定体に適切な周期的温度変化を
起こすための周期信号、又は被測定体が起こして
いる周期的温度変化から得られる周期信号に、被
測定体に関する走査を同期させて得られる温度に
対応した電気信号(温度信号)を1周期毎に各周
期の始まりから任意の経過時点においてサンプル
して得られる一連のサンプル信号から画像信号を
作成するようにした。
(実施例) 一般に、2次元的なサーモグラムを作る場合の
走査方法には、測定対象物水平及び垂直方向に移
動させる方法と測定対象物の面上を水平及び垂直
方向に光学的に走査する方法とがある。
第1図は、前者の走査方法を用いる本発明の第
1実施例を示すブロツク図であり、第2図は、そ
の動作説明用波形図である。図において、1は被
測定体、2は検出部、3は信号処理回路、4はサ
ンプルホールド回路、5はメモリ、6はエネルギ
供給手段、7は周期信号作成回路、8はサンプリ
ング用ゲート信号作成回路、9は走査制御信号作
成回路、10は水平駆動回路、11は垂直駆動回
路、12は載せ台、13は表示部、A,B,C,
Dは第2図A〜Dの波形が現われる個所を示す。
被測定体1は、載せ台12の上に載せて載せ台1
2の移動によつて移動するようにしてある。検出
部2は、顕微鏡型の赤外線放射温度計等の温度検
出部で被測定体1から放射される赤外線エネルギ
を集光し電気信号に変換する。信号処理回路3
は、検出部2からの電気信号を必要に応じて増幅
しそのレベルを調整する。ただし、信号処理回路
3は検出部2に含まれている場合もある。
一方、被測定体1にはエネルギ供給手段6から
通電・加熱など適当な方法により周期的に変化す
るエネルギを供給し、その温度を変動させる。エ
ネルギ供給手段6には、周期信号作成回路7より
エネルギ変動のもとになる所望の周期を有する周
期信号を加える。第2図Aに、周期化されたエネ
ルギの波形の1例を示す。この例は便宜上デユー
テイ・サイクルを1/2としているが、実際には熱
の蓄積を避けるためこれより小さくするを可とす
る。したがつて、被測定体1の温度は周期的に繰
返し上下に変動し、検出部2で検出される温度に
対応した電気信号も同じ変化をする。第2図B
に、その温度に対応した電気信号の1例を示す。
また、上記周期信号の一部をサンプリング用ゲー
ト信号作成回路8と走査制御信号作成回路9に入
力する。サンプリング用ゲート信号作成回路8
は、周期信号作成回路7からの周期信号の1周期
毎に各周期の始まりから任意所望の時点に対応し
て戦定する時間δだけ遅延した1個のサンプリン
グ用ゲート信号を作成する。第2図Cに、そのサ
ンプリング用ゲート信号を示す。走査制御信号作
成回路9は、周期信号作成回路7からの周期信号
に同期して、停止時に検出部2で検出後に測定面
積に相当する1画素分から必要画素分だけ載せ台
12を水平駆動回路10及び垂直駆動回路11を
介してx方向及びY方向(被測定体1が線状のと
きはx方向のみ)に移動させる走査制御信号を発
生する。即ち、被測定体1に周期的に起こつてい
る過渡的温度変化のある時点の画素の温度変化を
得る際、被測定体のある測定位置で一画素分の過
渡的温度変化(立上り、立下り等)の温度信号を
取得し、次の測定位置で同様に次の画素となる温
度信号を得る間に走査を行う。つまり、走査機構
はある画素(ある位置)の温度信号を得る間は停
止しており、温度信号を取得したら次の画素の温
度信号を得る位置まで移動し、そこで停止してそ
の位置の温度信号を得る、というステツプ的動作
を行つている。サンプルホールド回路4は、サン
プリング用ゲート信号作成回路8が出力するサン
プリング用ゲート信号により、信号処理回路3か
らの温度に対応した電気信号をサンプルホールド
して一連の画素信号を作成する。第2図Dに、そ
の画素信号の例を示す。
各々の画素信号はメモリ5に入れて記憶させる
が、その際、走査制御信号作成回路9からの走査
制御信号(前記周期信号に同期して載せ台12を
必要画素分だけ間欠移動させる信号)により、多
数の画素信号より成る画像信号の各画素信号のア
ドレスを1つずつずらしてメモリ5に記憶させて
ゆく。こうして1画面分の画像信号をメモリ5に
記憶させた後、これをRGB信号又はNTSC信号
として取り出し表示部13にサーモグラムとして
表示する。表示方法としては種々のものを用いる
ことができ(カラー又は黒白など)、またサーモ
グラムを直接プリントするようにしてもよい。こ
のようにして、温度が急激且つ周期的に変動して
いる場合でも、被測定体1の任意の時点における
サーモグラムを作ることができる。ただし、周期
化されたエネルギを加えてから被測定体1の1周
期毎の温度変化に伴う蓄熱、放熱による経時的温
度変化が定常状態になつてから測定を行なう必要
がある。
上述の例は、被測定体1に周期的にエネルギを
加えて温度変動させるものであるが、被測定体1
自身が一定周期で温度変動している場合がある。
例えば、エンジンなどがそうである。このような
場合は、第3図に示すように、被測定体1の周期
的温度変化の周期に対応する入力信号(例えば、
イグニシヨン・コイルからのスパーク信号、又は
ピストン運動の所定位置における位置信号)を検
出する周期検出回路14を用い、その出力を周期
信号作成回路7に入れて周期信号を作成すればよ
い。こうすれば、周期の極めて短いエンジンの過
渡的な温度分布を測定することが可能になる。
第4図は、他の走査方法を用いる本発明の第2
実施例を示すブロツク図である。図において、第
1図と対応する部分には同一又は類似の符号を付
してある。9′は光学走査制御信号作成回路、1
2′は光学走査機構である。光学走査機構12′
は、ミラーで被測定体1の面上を水平及び垂直方
向に走査するものであり、光学走査制御信号作成
回路9′は、光学走査機構12′のミラーの回動角
又は周期速度を制御する光学走査制御信号を作成
するものである。本例の動作は、第1実施例と同
様であるので詳細説明を省略する。なお、被測定
体自身が周期的に温度変化するような熱源となる
場合、第3図を用いて周期信号を得れば、第1
図,第4図におけるエネルギ供給手段6は不要と
なる。
更に、本発明は、上述の実施例に限らず、特許
請求の範囲に記載した事項に基いて種々の変形、
例えばアレイ型の赤外線検出器を電気的走査によ
り温度に対応した電気信号を得るような変形をし
うるものである。
(発明の効果) 以上説明したとおり、本発明によれば、次の如
き顕著な効果が得られる。
(イ) 被測定体に温度変動を与える周期信号の周期
が非常に短くても、被測定体の任意の時点にお
ける温度分布の測定が可能である。よつて、被
測定体の短い周期内にしたがつて短い時間内に
起こる急激な温度変化を任意時点において測定
することができる。
(ロ) 被測定体自身が短い周期で温度変動している
場合でも、その温度変化の任意時点での温度分
布を測定することができる。
(ハ) 上記いずれの場合も、周期が短くなればなる
ほど1画像を作るに要する時間が短縮されると
いう利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロツク
図、第2図はその動作説明用波形図、第3図は第
1図及び第4図のものの一部の変形例を示すブロ
ツク図、第4図は本発明の第2の実施例を示すブ
ロツク図である。 1…被測定体、2…検出部、7…周期信号作成
回路、8…サンプリング用ゲート信号作成回路、
9…走査制御信号作成回路、12…載せ台(被測
定体移動機構)、4…サンプルホールド回路、
9′…光学走査制御信号作成回路、12′…光学走
査機構。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被測定体から放射される赤外線を検出して、
    上記被測定体の温度分布を測定する赤外線温度分
    布測定装置において、 上記被測定体を予め定めた周期で温度変動させ
    るための、上記予め定めた周期に対応する周期信
    号を作成し、又は上記被測定体が一定周期で温度
    変動している場合は上記一定周期に対応する入力
    信号から周期信号を作成する周期信号作成回路
    と、 上記被測定体を上記赤外線の検出部に対して水
    平及び/又は垂直方向に走査する走査機構と、 上記被測定体の所望の測定位置のサンプリング
    時点と次の測定位置のサンプリング時点との間に
    上記走査機構を水平又は垂直方向へ移動(走査)
    する走査信号を上記周期信号に同期して発生する
    走査制御信号作成回路と、 上記予め定めた周期又は上記一定周期の一定周
    期毎に、各周期の始まりから任意の経過時点にお
    いて1個のサンプリング用ゲート信号を上記周期
    信号から作成するサンプリング用ゲート信号作成
    回路と、 上記赤外線を検出して温度に対応した電気信号
    を上記サンプリング用ゲート信号により順次サン
    プリングしてホールドするサンプリングホールド
    回路とを有し、 上記被測定体の上記周期信号の1周期内に起こ
    る急激な温度変化の中の任意時点の温度分布を測
    定しうる様にした赤外線温度分布測定装置。 2 被測定体から放射される赤外線を検出して上
    記被測定体の温度分布を測定する赤外線温度分布
    測定装置において、 上記被測定体を予め定めた周期で温度変動させ
    るための、上記予め定めた周期に対応する周期信
    号を作成し、又は上記被測定体が一定周期で温度
    変動している場合は上記一定周期に対応する入力
    信号から周期信号を作成する周期信号作成回路
    と、 上記被測定体を上記赤外線の検出部に対して光
    学的に水平及び/又は垂直方向に走査する光学走
    査機構と、 上記被測定体の所望の測定位置のサンプリング
    時点と次の測定位置のサンプリング時点との間に
    上記光学走査機構を水平又は垂直方向へ移動(走
    査)させる走査制御信号を上記周期信号に同期し
    て発生する光学走査制御信号作成回路と、 上記予め定めた周期又は上記一定周期の1周期
    毎に各周期の始まりから任意の経過時点において
    1個のサンプリング用ゲート信号を上記周期信号
    から作成するサンプリング用ゲート信号作成回路
    と、 上記赤外線を検出して温度に対応した電気信号
    を上記サンプリング用ゲート信号により順次サン
    プリングしてホールドするサンプルホールド回路
    とを有し、上記被測定体の上記1周期内に起こる
    急激な温度変化の中の任意時点の温度分布を測定
    しうるようにした赤外線温度分布測定装置。
JP58213863A 1983-11-14 1983-11-14 赤外線温度分布測定装置 Granted JPS60105930A (ja)

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JP58213863A JPS60105930A (ja) 1983-11-14 1983-11-14 赤外線温度分布測定装置

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JP58213863A JPS60105930A (ja) 1983-11-14 1983-11-14 赤外線温度分布測定装置

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JPS60105930A JPS60105930A (ja) 1985-06-11
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63269026A (ja) * 1987-04-27 1988-11-07 Nippon Denki Sanei Kk 赤外線温度分布測定装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58144720A (ja) * 1982-02-24 1983-08-29 Jeol Ltd 赤外線撮像方法及び装置
JPS58151531A (ja) * 1982-03-05 1983-09-08 Jeol Ltd サ−モグラフイ装置

Patent Citations (2)

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JPS60105930A (ja) 1985-06-11

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