JPH05138075A - 遠心分離機用非接触式温度計測システム - Google Patents
遠心分離機用非接触式温度計測システムInfo
- Publication number
- JPH05138075A JPH05138075A JP3299133A JP29913391A JPH05138075A JP H05138075 A JPH05138075 A JP H05138075A JP 3299133 A JP3299133 A JP 3299133A JP 29913391 A JP29913391 A JP 29913391A JP H05138075 A JPH05138075 A JP H05138075A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- rotating body
- bowl
- temperature sensor
- centrifuge
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- Radiation Pyrometers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は遠心分離機において、試料を分離す
る回転体の高精度の温度制御結果を得るため、該回転体
の正確な温度測定を行うことを目的としている。 【構成】 本発明は、熱電対型赤外線温度センサ１と基
準接点温度センサ５と、ボウル測温センサ９と、電圧信
号の増幅回路１０、アナログ電圧信号をディジタル信号
に変換するＡ／Ｄコンバータ１１、温度計算式（数１）
をプログラムしているＲＯＭ１３、ディジタル信号の計
算値をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１４、
それらを制御するＣＰＵ１２から構成されている。
る回転体の高精度の温度制御結果を得るため、該回転体
の正確な温度測定を行うことを目的としている。 【構成】 本発明は、熱電対型赤外線温度センサ１と基
準接点温度センサ５と、ボウル測温センサ９と、電圧信
号の増幅回路１０、アナログ電圧信号をディジタル信号
に変換するＡ／Ｄコンバータ１１、温度計算式（数１）
をプログラムしているＲＯＭ１３、ディジタル信号の計
算値をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１４、
それらを制御するＣＰＵ１２から構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遠心分離機で分離する
試料を入れる回転体の温度を測定する非接触式温度計測
システムに関するものである。
試料を入れる回転体の温度を測定する非接触式温度計測
システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の遠心分離機の熱電対型赤外線温度
センサを用いた回転体の温度測定は、該温度センサ出力
の補正を行う場合には変数として該温度センサ内部の熱
電対の基準接点（冷接点）温度のみを用いていた。しか
し、前記の方法では、該回転体が該温度センサの視野内
に完全に収まっていても、該回転体が完全黒体でないた
めに、該回転体の冷却・加熱用ボウルの赤外線の反射
や、該ボウルからの熱伝導など、該温度センサが該ボウ
ルから受ける熱の影響は無視できず、正確な該回転体の
温度測定ができなかった。
センサを用いた回転体の温度測定は、該温度センサ出力
の補正を行う場合には変数として該温度センサ内部の熱
電対の基準接点（冷接点）温度のみを用いていた。しか
し、前記の方法では、該回転体が該温度センサの視野内
に完全に収まっていても、該回転体が完全黒体でないた
めに、該回転体の冷却・加熱用ボウルの赤外線の反射
や、該ボウルからの熱伝導など、該温度センサが該ボウ
ルから受ける熱の影響は無視できず、正確な該回転体の
温度測定ができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】熱電対型赤外線温度セ
ンサは、一般に図４に示す構成であり、被測定物より入
射した赤外線により、該温度センサ内の熱容量の小さな
受熱部２が発熱し、該発熱は、基準接点４に伝達し、更
にケース１７に伝達し、最終的に雰囲気へ放熱されて、
熱平衡し、該温度センサ内部に温度勾配をつくる。１つ
或いは複数の熱電対３は、該温度勾配の内の該受熱体と
該基準接点とに生ずるわずかな温度差を電圧変換し、該
温度センサの電圧信号となるものである。該温度センサ
を遠心分離機に設置して該回転体の温度を測定する際
に、該受熱体が受ける赤外線には、該回転体が放射する
赤外線の他に、該回転体の冷却・加熱用ボウルからの赤
外線が該回転体に反射したものや回り込みによる影響も
含まれている。さらに、該温度センサの該ケースが該ボ
ウルと熱的に接続されており、該ボウルの熱が伝導によ
って該ケースや該基準接点に伝わることで、該温度セン
サでの該回転体の温度測定に影響を与える。
ンサは、一般に図４に示す構成であり、被測定物より入
射した赤外線により、該温度センサ内の熱容量の小さな
受熱部２が発熱し、該発熱は、基準接点４に伝達し、更
にケース１７に伝達し、最終的に雰囲気へ放熱されて、
熱平衡し、該温度センサ内部に温度勾配をつくる。１つ
或いは複数の熱電対３は、該温度勾配の内の該受熱体と
該基準接点とに生ずるわずかな温度差を電圧変換し、該
温度センサの電圧信号となるものである。該温度センサ
を遠心分離機に設置して該回転体の温度を測定する際
に、該受熱体が受ける赤外線には、該回転体が放射する
赤外線の他に、該回転体の冷却・加熱用ボウルからの赤
外線が該回転体に反射したものや回り込みによる影響も
含まれている。さらに、該温度センサの該ケースが該ボ
ウルと熱的に接続されており、該ボウルの熱が伝導によ
って該ケースや該基準接点に伝わることで、該温度セン
サでの該回転体の温度測定に影響を与える。
【０００４】本発明の目的は、該遠心分離機に設置され
た該温度センサによる該回転体の温度測定時に、冷却・
加熱用ボウルからの赤外線、伝導による影響を補正し、
正確な測定結果を得ることである。
た該温度センサによる該回転体の温度測定時に、冷却・
加熱用ボウルからの赤外線、伝導による影響を補正し、
正確な測定結果を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、受熱部の受
けた赤外線エネルギーが熱電対によって変換された電圧
信号を、回転体自身からの赤外線による信号、冷却・加
熱用ボウルからの赤外線による信号、該ボウルからの熱
伝導による信号にそれぞれ分けて係数化を行いそれら係
数が組み込まれた温度計算式で補正を行うことによっ
て、該回転体の正しい温度測定が達成される。
けた赤外線エネルギーが熱電対によって変換された電圧
信号を、回転体自身からの赤外線による信号、冷却・加
熱用ボウルからの赤外線による信号、該ボウルからの熱
伝導による信号にそれぞれ分けて係数化を行いそれら係
数が組み込まれた温度計算式で補正を行うことによっ
て、該回転体の正しい温度測定が達成される。
【０００６】
【作用】上記のように構成された温度計測用の計算式を
マイクロコンピュータにプログラムして、熱電対型赤外
線温度センサ内の熱電対の電圧信号Ｖ、該温度センサ内
の基準接点温度センサで測定された基準接点の絶対温度
ＴＤが変換された電圧信号ＶＤ、該回転体の冷却・加熱
用ボウルの絶対温度ＴＥが変換された電圧信号ＶＥをそ
れぞれ増幅回路で増幅し、ディジタル信号に変換してか
ら、マイクロコンピュータに取り込んで計算を行う。
マイクロコンピュータにプログラムして、熱電対型赤外
線温度センサ内の熱電対の電圧信号Ｖ、該温度センサ内
の基準接点温度センサで測定された基準接点の絶対温度
ＴＤが変換された電圧信号ＶＤ、該回転体の冷却・加熱
用ボウルの絶対温度ＴＥが変換された電圧信号ＶＥをそ
れぞれ増幅回路で増幅し、ディジタル信号に変換してか
ら、マイクロコンピュータに取り込んで計算を行う。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明の一実施例である遠心分離機
の回転体温度測定装置である。
の回転体温度測定装置である。
【０００８】遠心分離機内に設置された熱電対型赤外線
温度センサ１は、回転体７の絶対温度ＴＲの４乗に比例
する赤外線エネルギー１９を受熱部２に受け、該受熱部
の温度が変化し、基準接点４との間に温度差が生じ、熱
電対３がその温度差を検知して電圧信号Ｖを生じる。該
赤外線温度センサ内には、基準接点温度センサ５が設置
されていて、該基準接点の絶対温度ＴＤを測定し、電圧
信号ＶＤを生じる。該回転体の冷却・加熱用ボウル８
に、ボウル測温センサ９を設置し、該ボウルの絶対温度
ＴＥを測定し、電圧信号ＶＥを生じる。Ｖ、ＶＤ、ＶＥ
の諸信号は、微弱のため増幅回路１０で増幅され、Ａ／
Ｄコンバータ１１でディジタル信号に変換される。信号
ＶＤ、ＶＥは、ＲＯＭ１３にプログラムされた変換テー
ブルによって、それぞれ絶対温度ＴＤ、ＴＥの値に変換
される。
温度センサ１は、回転体７の絶対温度ＴＲの４乗に比例
する赤外線エネルギー１９を受熱部２に受け、該受熱部
の温度が変化し、基準接点４との間に温度差が生じ、熱
電対３がその温度差を検知して電圧信号Ｖを生じる。該
赤外線温度センサ内には、基準接点温度センサ５が設置
されていて、該基準接点の絶対温度ＴＤを測定し、電圧
信号ＶＤを生じる。該回転体の冷却・加熱用ボウル８
に、ボウル測温センサ９を設置し、該ボウルの絶対温度
ＴＥを測定し、電圧信号ＶＥを生じる。Ｖ、ＶＤ、ＶＥ
の諸信号は、微弱のため増幅回路１０で増幅され、Ａ／
Ｄコンバータ１１でディジタル信号に変換される。信号
ＶＤ、ＶＥは、ＲＯＭ１３にプログラムされた変換テー
ブルによって、それぞれ絶対温度ＴＤ、ＴＥの値に変換
される。
【０００９】該熱電対の電圧信号Ｖは、該回転体からの
該赤外線エネルギーの他に、該ボウルからの赤外線エネ
ルギーと接触による熱伝導も含まれており、電圧信号Ｖ
は下記の数１の式になる。
該赤外線エネルギーの他に、該ボウルからの赤外線エネ
ルギーと接触による熱伝導も含まれており、電圧信号Ｖ
は下記の数１の式になる。
【００１０】
【数１】
【００１１】数１の式で、第一項が該回転体からの赤外
線エネルギーを示し、ａを係数１とする。第二項は該ボ
ウルからの赤外線エネルギーを示し、ｂを係数２とす
る。第三項は該ボウルからの熱伝導を示し、Ｃを係数３
とする。数１の式から、該回転体の絶対温度ＴＲを求め
る温度計算式は数２の式になる。
線エネルギーを示し、ａを係数１とする。第二項は該ボ
ウルからの赤外線エネルギーを示し、ｂを係数２とす
る。第三項は該ボウルからの熱伝導を示し、Ｃを係数３
とする。数１の式から、該回転体の絶対温度ＴＲを求め
る温度計算式は数２の式になる。
【００１２】
【数２】
【００１３】数２の式をＲＯＭ１３にプログラムし、計
算を行うことで該回転体の絶対温度ＴＲが得られ、結果
は、Ｄ／Ａコンバータによってアナログ信号に変換され
て出力される。これらの動作は、ＣＰＵ１２によって制
御されている。なお、該回転体のセッ氏温度は、絶対温
度ＴＲから２７３を引くことで得られる。図２は該赤外
線温度センサの該遠心分離機への搭載例である。駆動部
１５によって高速で回転される該回転体は、電子冷却素
子１６が温度コントローラする該ボウルによって加熱・
冷却が行われる。図３は、数１の式の係数ａ、ｂ、ｃを
求める一手段である。該遠心分離機の周囲温度が一様で
あり、該赤外線温度センサ内の該基準接点の絶対温度Ｔ
Ｄと該ボウルの絶対温度ＴＥが等しくて、該基準接点の
絶対温度ＴＤとの温度差が大きい該回転体を該遠心分離
機に設置した状態（図３のＡ）では、数１の式の第２
項、第３項が０となり、該電圧信号Ｖ、該回転体の絶対
温度ＴＲ、該基準接点の絶対温度ＴＤより、係数ａが求
まる。状態ａの後、該電子冷却素子を作動させ、該基準
接点の絶対温度ＴＤと該ボウルの絶対温度ＴＥの差が大
きい状態（図３のＢ）で、図４の赤外線透過フィルタ１
８を目隠して、赤外線をカットすることで、数１の式の
第１項、第２項が０となり、該電圧信号Ｖ、該基準接点
の絶対温度ＴＤ、該ボウルの絶対温度ＴＥから係数Ｃが
求まる。状態Ｂのまま、目隠しを取り去り、該電圧信号
Ｖ、該回転体の絶対温度ＴＲ、該基準接点の絶対温度Ｔ
Ｄ、該ボウルの絶対温度ＴＥを用いて数１の式に係数
ａ、ｃを代入することで係数ｂが求まる。
算を行うことで該回転体の絶対温度ＴＲが得られ、結果
は、Ｄ／Ａコンバータによってアナログ信号に変換され
て出力される。これらの動作は、ＣＰＵ１２によって制
御されている。なお、該回転体のセッ氏温度は、絶対温
度ＴＲから２７３を引くことで得られる。図２は該赤外
線温度センサの該遠心分離機への搭載例である。駆動部
１５によって高速で回転される該回転体は、電子冷却素
子１６が温度コントローラする該ボウルによって加熱・
冷却が行われる。図３は、数１の式の係数ａ、ｂ、ｃを
求める一手段である。該遠心分離機の周囲温度が一様で
あり、該赤外線温度センサ内の該基準接点の絶対温度Ｔ
Ｄと該ボウルの絶対温度ＴＥが等しくて、該基準接点の
絶対温度ＴＤとの温度差が大きい該回転体を該遠心分離
機に設置した状態（図３のＡ）では、数１の式の第２
項、第３項が０となり、該電圧信号Ｖ、該回転体の絶対
温度ＴＲ、該基準接点の絶対温度ＴＤより、係数ａが求
まる。状態ａの後、該電子冷却素子を作動させ、該基準
接点の絶対温度ＴＤと該ボウルの絶対温度ＴＥの差が大
きい状態（図３のＢ）で、図４の赤外線透過フィルタ１
８を目隠して、赤外線をカットすることで、数１の式の
第１項、第２項が０となり、該電圧信号Ｖ、該基準接点
の絶対温度ＴＤ、該ボウルの絶対温度ＴＥから係数Ｃが
求まる。状態Ｂのまま、目隠しを取り去り、該電圧信号
Ｖ、該回転体の絶対温度ＴＲ、該基準接点の絶対温度Ｔ
Ｄ、該ボウルの絶対温度ＴＥを用いて数１の式に係数
ａ、ｃを代入することで係数ｂが求まる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、遠心分離機において、
熱電対型赤外線温度センサに期待しない影響を与える回
転体の冷却・加熱用ボウルの赤外線エネルギーと伝導熱
を温度計算式のなかで係数化することで補正が行われ、
正確な該回転体の温度を得ることができる。
熱電対型赤外線温度センサに期待しない影響を与える回
転体の冷却・加熱用ボウルの赤外線エネルギーと伝導熱
を温度計算式のなかで係数化することで補正が行われ、
正確な該回転体の温度を得ることができる。
【図１】 本発明になる遠心分離機の回転体温度測定位
置の一実施例を示す熱電対型赤外線温度センサと増幅回
路、マイクロコンピュータを示す構成図である。
置の一実施例を示す熱電対型赤外線温度センサと増幅回
路、マイクロコンピュータを示す構成図である。
【図２】 遠心分離機の構成図である。
【図３】 温度計算式の係数ａ、ｂ、ｃの算出方法を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】 熱電対型赤外線温度センサの構造図である。
１は熱電対型赤外線温度センサ、２は受熱部、３は熱電
対、４は基準接点、５は基準接点温度センサ、６は支持
基板、７は回転体、８は冷却・加熱用ボウル ９はボウル測温センサ、１０は増幅回路、１１はＡ／Ｄ
コンバータ、１２はＣＰＵ、１３はＲＯＭ、１４はＤ／
Ａコンバータである。
対、４は基準接点、５は基準接点温度センサ、６は支持
基板、７は回転体、８は冷却・加熱用ボウル ９はボウル測温センサ、１０は増幅回路、１１はＡ／Ｄ
コンバータ、１２はＣＰＵ、１３はＲＯＭ、１４はＤ／
Ａコンバータである。
Claims (1)
- 【請求項１】 分離すべき試料が挿入された回転体を顧
客設定の回転数、温度で回転させる遠心分離機であっ
て、該回転体の温度を測定するための赤外線温度センサ
と、該回転体を回転する回転室を形成する該回転体の冷
却、加熱を行うボウルとから成る遠心分離機の温度制御
機構において、温度測定に必要な該回転体が放射する赤
外線エネルギーの他に、該回転体以外の部位の赤外線エ
ネルギーや伝導熱など期待しない熱の影響の補正項も含
めて設定された計算式をマイクロコンピュータにプログ
ラムすることによって、該回転体の正確な温度を求める
遠心分離機用非接触式温度計測システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03299133A JP3099470B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 遠心分離機用非接触式温度計測システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03299133A JP3099470B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 遠心分離機用非接触式温度計測システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05138075A true JPH05138075A (ja) | 1993-06-01 |
| JP3099470B2 JP3099470B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=17868553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03299133A Expired - Lifetime JP3099470B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 遠心分離機用非接触式温度計測システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099470B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202193A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 温度制御装置 |
| WO2004039470A2 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Genevac Ltd | Temperature sensing in centrifugal evaporators |
| CN103512664A (zh) * | 2013-10-18 | 2014-01-15 | 国网上海市电力公司 | 一种换流站高压二次屏柜红外测温方法 |
| CN104677502A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-03 | 国家电网公司 | 高压隔离开关热故障的红外远程有线报警装置及运行方法 |
| CN105301395A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-03 | 国网福建省电力有限公司 | 一种sf6变压器故障预警装置及其运用方法 |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP03299133A patent/JP3099470B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202193A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 温度制御装置 |
| WO2004039470A2 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Genevac Ltd | Temperature sensing in centrifugal evaporators |
| GB2396575A (en) * | 2002-10-31 | 2004-06-30 | Genevac Ltd | Temperature sensing in centrifugal evaporators |
| WO2004039470A3 (en) * | 2002-10-31 | 2004-11-18 | Genevac Ltd | Temperature sensing in centrifugal evaporators |
| GB2396575B (en) * | 2002-10-31 | 2004-12-15 | Genevac Ltd | Temperature sensing in centrifugal evaporators |
| US7503997B2 (en) | 2002-10-31 | 2009-03-17 | Genevac Ltd. | Temperature sensing in centrifugal evaporators |
| CN103512664A (zh) * | 2013-10-18 | 2014-01-15 | 国网上海市电力公司 | 一种换流站高压二次屏柜红外测温方法 |
| CN104677502A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-03 | 国家电网公司 | 高压隔离开关热故障的红外远程有线报警装置及运行方法 |
| CN105301395A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-03 | 国网福建省电力有限公司 | 一种sf6变压器故障预警装置及其运用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3099470B2 (ja) | 2000-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000718 |
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