JPH0351725A - 放射率測定装置 - Google Patents

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］ この発明は、被測定物の放射率を測定する装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 特公昭６３−４６５１号公報等で出願人が提案している
ように、従来、比較熱板を被測定物に対し異った距離に
移動させ、このとき、被測定物を反射する異った放射エ
ネルギーを検出し、これらに基いて被測定物の放射率、
温度を測定していた。

［この発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような装置では、比較熱板を移動す
るため大型の駆動装置が必要となり、簡便に放射率が測
定できない問題点があった。

この発明の目的は、以上の点に鑑み、簡易な装置で確実
に被測定物の放射率を測定することができる放射率測定
装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、被測定物よりも十分に高い温度とされた放
射源を被測定物に近接させて配置し、被測定物に放射エ
ネルギーを放出し、この放射源の被測定物を反射した放
射エネルギーおよび放射源の放射率、温度等に基いて被
測定物の放射率を求めるようにした放射率測定装置であ
る。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例を示す構成説明図である
。

図において、１は、温度Ｔｍ、放射率εｍの被測定物、
２は、被測定物１と所定の距離λをもたせ近接させて設
けられ′Ｉ１．測定物１に放射エネルギーを放出する温
度Ｔｒ−放射率εｒの内面が半球状の放射源、３は、放
射′ｔＸ２の半球状の天頂中心からずれた位置の測定孔
２ａを介し被測定物１からの放射エネルギーを検出する
放射検出器、４は、放射′ａ２のヒータＨの温度Ｔｒを
温度検出器りで検出して制御する制御手段、５は、放射
検出器３の出力、温度検出器りの出力から被測定物１の
放射率等を演算する演算手段である。

放射率測定時、放射源２を被測定物１に対向させて設け
、放射′ｒＸ２の温度Ｔｒを一定とし、放射源２の測定
孔２ａより被測定物１の測定点０からの放射エネルギー
を放射検出器３に入射させる。

波長λ、温度Ｔのとき黒体から放出される分光放射エネ
ルギー輝度をＬ（λ、Ｔ）とすれば、放射検出器３の出
力信号Ｅｓは次式となる。

Ｅｓ＝εｍＬ　（λ、Ｔｍ） ＋Ｆ　（Ｊ２）　　（１−ｇｍ）　εｒＬ　（λ、Ｔｒ
）・・・（１） ここで、Ｆ（Ｒ）は、被測定物１の反射率等の表面状態
や、放射源２と被測定物１との幾何学的配置等に依存す
る変数で、形状係数と呼ばれる。

また、このＦ（λ）は放射検出器３から被測定物１の測
定点０へ放射エネルギーが入射したとき、反射して放射
源２に捕捉される捕促率ともいう。

測定点０から放射源２を見込む角度をθλとすれば、形
状係数Ｆ（λ）はθλの関数となり、第２図で示す関係
がある（第２２回５ＩＣＥ学術講演会予稿集、１９４頁
）、つまり、θλ＝９０度でＦ（１＝１となり、０文が
減少するとＦ（λ）も減少する。この減少のしかたは、
被測定物によっても異るが、０文をある程度大きくすれ
ば、被測定物によるちがいは軽減される。第２図によれ
ば、はぼθλ〉８０度であれば、近似的にＦ（λ）＝１
とおける。

そこで、放射源２を被測定物１に近接させ、被測定物ｌ
の測定点Ｏから放射源２を見込む角度θλ〉８０度にな
るよう配置すれば、（１）式で、Ｆ（ｊ２）を１とおけ
、次式が成り立つ。

Ｅｓ＝εｍＬ　　（λ、Ｔｍ） 十（１−εｍ）　εｒＬ　（λ、Ｔｒ）・・・　（２） 更に、被測定物１が比較的低温で、放射源２の温度Ｔｒ
が被測定物１の温度Ｔｍよりも十分大きければ、（２）
式の右辺第１項は無視でき、次式が成り立つ。

Ｅｓ＝　（１−εｍ）　εｒＬ　（λ、Ｔｒ）・・・　
（３） これより、放射率εｍは次式となる。

εｍ＝１−Ｅｓ／εｒＬ　（λ、Ｔｒ）　　”１４）こ
こで、Ｅｓは、放射検出器３の出力より求まり、放射源
εｒは既知、Ｌ（λ、Ｔ　ｒ　）は、放射源３の温度検
出器りの温度Ｔｒより求まり、結局、演算手段５で温度
検出器りの出力Ｔｒおよび放射検出器３の出力Ｅｓ等か
ら（４）式の演算を行うことにより、被測定物１の放射
率εｍが求まる。

なお、以上により放射率εｍが求まるので、第３図で示
すようにミラーＭ１からの放射エネルギーまたは放射源
２の測定孔２ａからの放射エネルギーを交互に放射検出
器３に入射させるチョッパミラー６を設け、このチョッ
パミラー６を駆動し、ミラーＭ１からの放射エネルギー
を放射検出器３に入射させない状態で放射率εｍを求め
、次にミラーＭ、よりの放射エネルギーを放射検出器３
に入力させ、求まった放射率εｍで放射率補正を行って
、被測定物１の温度Ｔｍを求めることができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本願発明の放射率測定装置は、放射
源の温度を変化させる必要がなく一定で測定できるので
応答が速く、しかも、放射源を被測定物に対し所定の見
込み角となるよう近接させて設けるだけでよいので、放
射源の極面手段は不要で、小型、コンパクトなものとな
る。また、被測定物毎に、形状係数Ｆを求める必要がな
く、台の放射温度計（放射検出器）で放射率の測定が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図は、この発明の一実施例を示す構成説明
図、第２図は、Ｆ−θ文関係説明図である。 １・・・被測定物、２・・・放射源、２ａ・・・測定孔
、３・・・放射検出器、４・・・制御手段、５・・・演
算手段、６・・・チョッパミラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被測定物よりも十分に高い温度とされるとともに被
   測定物に近接させて配置され被測定物に放射エネルギー
   を放出する放射源と、少くとも前記被測定物を反射した
   前記放射源の放射エネルギーを前記放射源の測定孔を介
   して検出する放射検出器と、この放射検出器の出力およ
   び前記放射源の温度、放射率に基き被測定物の放射率を
   演算する演算手段とを備えた放射率測定装置。