JPH04242128A - 赤外測定装置 - Google Patents

赤外測定装置

Info

Publication number
JPH04242128A
JPH04242128A JP3014013A JP1401391A JPH04242128A JP H04242128 A JPH04242128 A JP H04242128A JP 3014013 A JP3014013 A JP 3014013A JP 1401391 A JP1401391 A JP 1401391A JP H04242128 A JPH04242128 A JP H04242128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
measured
infrared
measurement
difference
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
JP3014013A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumei Fumei
岡本 芳三
黒川 賢
徹志 松永
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.)
NEC Avio Infrared Technologies Co Ltd
Original Assignee
NEC Avio Infrared Technologies 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 NEC Avio Infrared Technologies Co Ltd filed Critical NEC Avio Infrared Technologies Co Ltd
Priority to JP3014013A priority Critical patent/JPH04242128A/ja
Publication of JPH04242128A publication Critical patent/JPH04242128A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は測定対象物の局部的放射
率の差異として表面変位部を識別する際に適用して好適
な赤外測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、測定対象物から放射される赤外の
放射エネルギーを検知して、測定対象物の温度状態をC
RT上に二次元の温度画像として測定する赤外測定装置
、所謂、サーモグラフィ装置が多用されている。この赤
外測定装置は測定対象物の表面変位、例えば、材料の表
面の剥離あるいは粗さの表面欠陥部やエッチング部の深
さ等の局部的放射率の差異を温度画像における温度変化
として測定することができる。この赤外測定装置では、
測定対象物自体からの赤外の放射エネルギーと、周辺の
物体から測定対象物の表面に入射し、且つ反射した赤外
の放射エネルギーを加えた、所謂、射度(radios
ity) を測定することになる。その結果、赤外測定
装置で表示される反射を考慮した見かけの放射温度と、
実際の測定対象物自体の表面温度とは異るものとなる。 また、測定対象物の周囲温度が一定化せず、さらに、そ
の赤外の放射エネルギー発生物体が高反射性面を有する
場合、その面の多重反射の影響によって、測定対象物の
表面の放射温度は、周囲温度、放射率および射出率等の
関数となり正確な温度を求めることができない。このよ
うな場合、測定対象物の温度を上昇あるいは低下させて
、測定対象物自体からの赤外の放射エネルギーと反射し
た赤外の放射エネルギーの差異を明確化して表面変位部
の識別限界を向上させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術のように測定対象物自体からの赤外の放射エネルギ
ーと反射した赤外の放射エネルギーの差異を明確化する
ため温度を上昇あるいは低下させる際には比較的複雑な
温度上昇あるいは低下用の温度調整装置が必要となる。 さらに温度上昇あるいは低下を行うことのできない物性
の測定対象物も多く、また構築物等のように温度を上昇
させることが困難な所も多い。この場合、局部的放射率
の差異が明確に得られず測定対象物の表面変位部の識別
が困難となる欠点がある。
【0004】本発明は上記の課題に鑑みてなされ、比較
的簡単な構成のもとに、測定対象物自体を温度変化させ
ることなく、測定対象物の局部的放射率の差異として表
面変位部の識別限界を向上させることができる優れた赤
外測定装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば、図1
乃至図6に示す赤外測定装置のように測定対象物(20
)から放射される赤外の放射エネルギーを検知して測定
対象物(20)の温度状態を測定するための赤外温度測
定手段(5)と、測定対象物(20)で反射して、検出
器に入射する赤外の放射エネルギーの経路の周辺環境物
体の温度を変化させるための温度可変手段(10,16
)とを備え、上記測定対象物(20)と周辺環境物体と
の温度差を形成し、上記測定対象物(20)の局部的放
射率の差異として上記測定対象物(20)の表面変位部
を識別するようにしたものである。
【0006】
【作用】本発明の赤外測定装置では、測定対象物(20
)で反射して、赤外温度測定手段(5)の検出器に入射
する赤外の放射エネルギーの経路の周辺環境物体の温度
を変化させて、測定対象物(20)と、その周辺環境物
体との温度差を形成し、その測定対象物(20)の局部
的放射率の差異から表面変位部が識別する。これによっ
て、測定対象物(20)自体を直接温度変化させずに、
測定対象物(20)の局部的放射率の差異として表面変
位部の識別限界を、より向上させることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の赤外測定装置の一実施例を図
面を参照して詳細に説明する。図1は測定対象物の温度
が比較的低い場合に局部的放射率の差異として表面変位
部の識別限界を向上させるための実施例の構成を示した
ものである。図2は図1におけるAーA線断面を示して
いる。図において、5は赤外温度測定手段としての周知
のサーモグラフィ装置であり、このサーモグラフィ装置
5は、図示しない赤外検知部と制御部とで概略構成され
ている。赤外検知部には液体窒素で冷却され、HgCd
Teよりなる光量子型の赤外センサーと対物レンズおよ
び走査機構等が設けられている。また制御部は信号処理
装置および表示装置(CRT)等が設けられている。こ
のように構成されるサーモグラフィ装置5は赤外センサ
ーで遠赤外域での放射エネルギーを走査して検出し、こ
の値を周知の2次元の温度画像を表示装置上に表示する
ものである。このサーモグラフィ装置5の測定範囲(特
性)は、例えば、検出波長帯;8〜13μm、測定温度
範囲;−50〜2000℃、最小検知温度差;0.1度
C、焦点距離;15cm〜∞である。
【0008】さらに、このサーモグラフィ装置5の検知
部8には温度可変手段としてのヒータ10が設けられて
いる。このヒータ10は測定窓11が内部に設けられる
検知部8の外側に、例えば、セラミックの環状絶縁体1
2が配設され、この環状絶縁体12の中に発熱体14が
巻回されている。この前面には熱放射拡散部材15、例
えば、艶消し黒塗料を塗布した銅板を配設して、熱照射
が均一になるように工夫されている。また、環状絶縁体
12の一部は前方に突出した管状のフード13を形成し
、直接、発熱体14からの赤外放射が赤外センサーの近
傍に入らないようになっている。発熱体14は温度制御
部16に接続されており、この温度制御部16で発熱体
14の発熱量の調整を行う。この場合、温度制御部16
で発熱体14への印加電圧を変化させている。さらに、
サーモグラフィ装置5に対向して、表面変位部を測定す
るための測定対象物20が設けられている。この測定対
象物20には、例えば、ステンレス板の表層部に表面変
位部である傷の表面欠陥部20aが存在する。
【0009】以下、この構成における動作について説明
する。ここでは測定対象物20自体を加熱・冷却するこ
となく測定対象物20の温度TS と測定範囲rの温度
Ta の間に適当な差を形成して、すなわち、温度Ta
 を変えることにより、測定対象物20の局部的放射率
の差異を明確化して、表面欠陥部20aの識別限界を向
上させるものである。
【0010】先ず、測定範囲rの温度Ta を変化させ
る。すなわち、温度制御部16で発熱体14への印加電
圧を変化させる。この場合の測定対象物20の表面欠陥
部20aの放射温度TC ′と測定対象物20の表面の
放射温度TS ′の差ΔTC−S ′をサーモグラフィ
装置5で測定する。この測定はサーモグラフィ装置5で
の慣用的な測定方法を利用して行う。
【0011】図3は、この測定における射出率aS す
なわち、反射を考慮に入れた放射率が測定対象物20の
温度TS と測定対象物の垂直方向よりθ傾いた方向の
指向性放射率εS により、どのような値になるかを示
したものであり、測定範囲rの温度Ta が20℃の場
合である。一般に、射出率aS は測定対象物20の温
度TS が高くなると共に減少する。測定範囲rの温度
Ta より測定対象物の温度TS が十分に大きいと、
射出率aS は、実線に示すように放射率εに漸近する
曲線となる。また、測定対象物20の温度TS が測定
範囲rの温度Ta に等しくなると、aS =1となる
。測定範囲rの温度Ta が低くなると射出率aS は
1より大きくなり、放射率εが大なる程、小さい値を示
す。一点鎖線は射出率aS /指向性放射率εS を一
定にした場合の曲線である。射出率aS /指向性放射
率εS の値は放射率εが小さくなる程、測定対象物2
0の温度Ts は高温側にずれることを示している。例
えば、射出率aS /指向性放射率εS =1.02の
場合、射出率as と指向性放射率εS の差が2%生
ずるときの測定対象物20の温度TS は指向性放射率
εS =0.2では820℃、指向性放射率εS =0
.8では300℃である。
【0012】図4、図5は測定対象物20の温度TS 
が略20℃であり、測定範囲rの温度Ta を10〜5
0℃変化させて、測定対象物20の表面欠陥部20aの
放射温度TC ′と測定対象物20の表面の放射温度T
S ′の差ΔTC−S ′をサーモグラフィ装置5で測
定した結果を示すものである。図4に示す例は表面欠陥
部20aが帯状であり、欠陥の幅bと欠陥の深さhが相
違する4種類の(a),(b),(c),(d)の表面
欠陥部20aを測定対象物20に形成し、それを測定し
た結果を示している。さらに、図5に示す例は図4に示
す(a),(b),(c),(d)の例と別に表面欠陥
部20aが円柱状の場合であり、欠陥の直径dと欠陥の
深さhが相違する4種類の(f),(g),(h),(
i)の表面欠陥部20aを測定対象物20に形成して、
それを測定した結果を示している。
【0013】この図4および図5から容易に理解される
ように、温度Ta の値を変化させることにより、測定
範囲rの温度Ta が20℃に近い温度で放射温度TC
 ′と測定対象物20の表面の放射温度TS ′の差Δ
TC−S ′はプラスからマイナスに変化し、測定対象
物20の温度TS と測定範囲rの温度Ta の温度差
が大きい程、この差ΔTC−S ′の値が増大する。す
なわち、サーモグラフィ装置5の表示部における測定対
象物20の表面欠陥部20aの映像は鮮明化することに
なり、表面欠陥部20aの識別限界が向上する。この場
合、測定範囲rの温度Ta が20℃附近になると、前
記の差ΔTC−S ′は零になり、サーモグラフィ装置
5のCRTでは表面欠陥部20aの映像は消えて一様な
温度画像となる。
【0014】なお、この実施例では測定対象物20の温
度TS が比較的低い場合を説明したが、測定対象物2
0の温度が高い場合には測定範囲rの温度Ta を低下
させて測定対象物20の表面欠陥部20aの放射温度T
C ′と測定対象物20の表面の放射温度TS ′の差
ΔTC−S ′を測定するようにしても良い。図6は測
定範囲rの温度Ta を低下させる場合の他の実施例の
構成を示している。
【0015】この他の実施例では検知部8の先に順次直
径が大きくなる形状とともに、その内部を黒、すなわち
、放射率1の黒体を形成したフード30の外側にパイプ
32をスパイラル状に配設して、ここに冷却水mを循環
させている。これによって、測定範囲rの温度Ta の
温度が低下する。この場合も前記の実施例と同様に測定
対象物20自体を直接温度変化させることなく、測定対
象物20の表面欠陥部20aの放射温度TC ′と測定
対象物20の表面の放射温度TS ′の差ΔTC−S 
′が明確化するものとなり、局部的放射率の差異として
表面欠陥部20aの識別が向上するものとなる。また、
この構成はパイプ32に温水を循環させ、あるいはヒー
タを巻回して、測定範囲rの温度Ta が上昇するよう
にして、測定対象物20の温度が低い場合の測定にも、
そのまま適用できる。
【0016】このように、測定対象物20自体を加熱・
冷却することなく測定対象物20の温度TS と測定範
囲rの温度Ta の間に適当な差を与えるようにしてい
る。 この際、測定対象物20自体を温度変化させないため、
測定対象物20の物性変化が生じず広範囲の材質の測定
対象物20の局部的放射率の差異の測定が可能となる。 このため正確な表面欠陥部20aの識別ができるように
なり、さらに構築物等のように温度を上昇させることが
困難な場所の表示面欠陥部20aの測定ができるように
なる。また、従来のサーモグラフィ装置20をそのまま
利用できるため容易、且つ廉価に測定対象物20の表示
面変位、例えば、材料の表面の剥離あるいは粗さの表面
欠陥部を局部的放射率の差異として測定できる。なお、
この実施例では表面変位として、表面欠陥部20aを測
定する例を示したが、これに限るものではない。正常な
表面変位部、例えば、エッチングの深さ、あるいは積層
部の段差の確認等に利用して、前記同様の作用効果を得
ることも本発明に含まれる。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の赤外測定装置では、測定対象物で反射して赤外温度
測定手段の検出器に入射する赤外の放射エネルギーの経
路の周辺環境物体の温度を変化させて、測定対象物と、
その周辺環境物体との温度差を形成し、これによって測
定対象物の局部的放射率の差異から測定対象物の表面変
位部が識別されるため、測定対象物自体を直接温度変化
させずに測定対象物の局部的放射率の差異として表面変
位部の識別限界を、より向上させることができるという
利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の赤外測定装置の実施例を示す構成図で
ある。
【図2】図1におけるAーA線の断面図である。
【図3】実施例の説明に供され、射出率の値を示す図で
ある。
【図4】実施例の説明に供され、測定対象物の表面の放
射温度の差の測定結果を示す図である。
【図5】実施例の説明に供され、他の例の表面欠陥部が
存在する測定対象物の表面の放射温度の差の測定結果を
示す図である。
【図6】本発明の赤外測定装置の他の実施例を示す構成
図である。
【符号の説明】
5  サーモグラフィ装置 8  検知部 10  ヒータ 12  環状絶縁体 13  フード 14  発熱体 15  熱放射拡散部材 16  温度制御部 20  測定対象物 20a  表面欠陥部 30  フード 32  パイプ m  冷却水

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  測定対象物から放射される赤外の放射
    エネルギーを検知して測定対象物の温度状態を測定する
    ための赤外温度測定手段と、上記測定対象物で反射して
    、検出器に入射する赤外の放射エネルギーの経路の周辺
    環境物体の温度を変化させるための温度可変手段とを備
    え、上記測定対象物と上記周辺環境物体との温度差を形
    成し、上記測定対象物の局部的放射率の差異として上記
    測定対象物の表面変位部を識別するようにしたことを特
    徴とする赤外測定装置。
JP3014013A 1991-01-11 1991-01-11 赤外測定装置 Pending JPH04242128A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3014013A JPH04242128A (ja) 1991-01-11 1991-01-11 赤外測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3014013A JPH04242128A (ja) 1991-01-11 1991-01-11 赤外測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04242128A true JPH04242128A (ja) 1992-08-28

Family

ID=11849315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3014013A Pending JPH04242128A (ja) 1991-01-11 1991-01-11 赤外測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04242128A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012132442A (ja) * 2010-12-17 2012-07-12 General Electric Co <Ge> タービンエンジン内の破砕を検出するシステム及び方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012132442A (ja) * 2010-12-17 2012-07-12 General Electric Co <Ge> タービンエンジン内の破砕を検出するシステム及び方法
US10132688B2 (en) 2010-12-17 2018-11-20 General Electric Company System and method for detecting spall within a turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4033939B2 (ja) 温度測定システムを較正する方法
US4172383A (en) Method and an apparatus for simultaneous measurement of both temperature and emissivity of a heated material
JPH1098084A (ja) 基板温度測定法及び基板温度測定装置
JPH06323915A (ja) 物体の温度測定方法
US20130294480A1 (en) Method and system of measuring surface temperature
JP2006318925A (ja) 加熱調理器
JP2020046309A (ja) 黒体炉
JP4077285B2 (ja) 加熱調理器
US5707146A (en) High-temperature thermoelement calibration
JP4077501B2 (ja) 加熱調理器
JPH04242128A (ja) 赤外測定装置
KR20010050894A (ko) 열처리 시스템에 있어서 표유광을 결정하는 시스템 및 방법
JPH04242129A (ja) 赤外温度測定装置
JPH0798123A (ja) 調理装置
JPS6139604B2 (ja)
CN114034394A (zh) 一种高温炉内金属温度及发射率测量的红外偏振探测系统
US3483378A (en) Apparatus for determining the emittance of a body
JPH0367137A (ja) 表面温度制御装置
KR20200095454A (ko) 움직이는 스트립의 온도를 측정하는 방법 및 시스템
TWI804913B (zh) 溫度量測裝置的溫度校正方法
Ishii et al. High-speed infrared radiation thermometry for microscale thermophysical property measurements
US20020116954A1 (en) Apparatus and method of manufacturing optical waveguides
JPS6049854B2 (ja) 鏡面的反射を利用する放射測温装置
KR20120032362A (ko) 시료의 적외선 광학 특성 동시 측정방법
JPS5858427A (ja) 赤外線放射温度計測装置