JPH05273043A - Radiation temperature measuring apparatus, emissivity measuring apparatus and decision method of emissivity cumulative ratio-emissivity correlation - Google Patents

Radiation temperature measuring apparatus, emissivity measuring apparatus and decision method of emissivity cumulative ratio-emissivity correlation

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JPH05273043A
JPH05273043A JP926693A JP926693A JPH05273043A JP H05273043 A JPH05273043 A JP H05273043A JP 926693 A JP926693 A JP 926693A JP 926693 A JP926693 A JP 926693A JP H05273043 A JPH05273043 A JP H05273043A
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JP
Japan
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emissivity
measured
parameter
ratio
temperature
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JP926693A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomotaka Marui
智敬 丸井
Kazuo Arai
和夫 新井
Shinichi Takechi
真一 武智
Ichiro Maeda
一郎 前田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

PURPOSE:To measure emissivity and temperature near the surface of a process. CONSTITUTION:For example, a monochromatic type radiation ther-mometer 120, a dichromatic type radiation thermometer 130 and an arithmetic unit are arranged and a rolled steel plate or aluminum during a rolling process is used as object 110 to be measured. A stationary state in which emissivity takes a fixed value hourly (where no oxidation film is formed on the surface thereof or the thickness (d) of the oxide film grows sufficiently) is detected. The temperature containing an estimation (error range) of measuring errors under such a condition is measured using the emissivity corresponding to the condition.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2波長以上の光から放
射率及び温度を測定する放射温度測定装置及び放射率測
定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an emissivity temperature measuring device and an emissivity measuring device for measuring emissivity and temperature from light of two or more wavelengths.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体材料、金属材料等の製造プロセス
において、その被プロセス材料表面では酸化,合金化,
蒸着等の種々の反応が人工的あるいは自然発生的に起こ
り、この反応に伴って材料物性は著しく変化する。しか
しながら、そういった材料内部のセンシングは困難を極
め、また、多くのセンサーをとりつけ多くのデータを取
り込むことは実用上望ましくない。そのため、上記の物
性値、状態値の中で最も影響の大きなものとして表面温
度をパラメータに選定してこれをオンラインセンシン
グ、ないしは理論計算上の変化状態予測値して制御に利
用している。
2. Description of the Related Art In the manufacturing process of semiconductor materials, metal materials, etc., the surface of the material to be processed is oxidized, alloyed,
Various reactions such as vapor deposition occur artificially or spontaneously, and the physical properties of the material change significantly with this reaction. However, sensing inside such a material is extremely difficult, and it is not practically desirable to attach many sensors and capture much data. Therefore, the surface temperature is selected as a parameter having the greatest influence among the above-mentioned physical property values and state values, and this is used for online sensing, or a theoretically calculated change state predicted value is used for control.

【0003】オンライン材料表面温度センシングに関し
ては、接触式と非接触式の温度センシング技術がある。
熱電対、サーミスタ等による接触式の温度センシング技
術は、温度限界があること、センシング点の位置の温度
しか測定されないこと、接触によるコンタミネーション
(不純物混入)等、問題がありすぎるため実用的に用い
られるプロセスがきわめて限定される。一方、非接触温
度計測としては「放射測温」がある。これは鉄鋼、アル
ミ等のメタル材料のプロセスラインでは実用技術であ
り、放射温度計が製品として市販されている。
For online material surface temperature sensing, there are contact type and non-contact type temperature sensing techniques.
The contact-type temperature sensing technology using a thermocouple, thermistor, etc. is practically used because there are too many problems such as temperature limitation, only the temperature at the sensing point is measured, and contamination (contamination) due to contact. The processes involved are extremely limited. On the other hand, there is “radiation temperature measurement” as a non-contact temperature measurement. This is a practical technique in the process line of metal materials such as steel and aluminum, and the radiation thermometer is commercially available as a product.

【0004】放射温度計の一種である単色式放射温度計
は、被測定材料510からの特定の波長λの光の強度か
ら輝度温度(単位K)Sを輻射センサ520で検出し温
度を測定するものである。被測定材料表面における波長
λの光の分光放射率εからつぎの式1で表面近傍の温度
が求められる(C2 は放射定数を示す)。
A monochromatic radiation thermometer, which is a type of radiation thermometer, measures the temperature by detecting the brightness temperature (unit K) S from the intensity of light of a specific wavelength λ from the material to be measured 510 by the radiation sensor 520. It is a thing. From the spectral emissivity ε of the light having the wavelength λ on the surface of the material to be measured, the temperature near the surface can be obtained by the following equation 1 (C 2 indicates a radiation constant).

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】ここで、分光放射率εは材料の材質,表面
状態によって決められる定数と仮定されている。この定
数は、図18に示すように、被測定材料510を熱電対
による接触測温で測定してえられる温度T* と、単色式
放射温度計520の輝度温度Sとから式2を用いて決め
られている(これをオフライン作業と呼ぶ)。
Here, the spectral emissivity ε is assumed to be a constant determined by the material and surface state of the material. As shown in FIG. 18, this constant is calculated by using Equation 2 from the temperature T * obtained by measuring the material 510 to be measured by contact temperature measurement with a thermocouple and the brightness temperature S of the monochromatic radiation thermometer 520. It has been decided (this is called offline work).

【0007】[0007]

【数2】 [Equation 2]

【0008】これに対して、2波長で温度Sを検出する
2色温度計がある。これら放射温度計の温度測定精度
は、測定する2波長での分光放射率がほぼ等しいか一定
の比例関係が成立する場合には問題ない。しかしなが
ら、熱物体の表面状態が酸化反応などで急変し、分光放
射率が上記の関係から外れるときには測定精度が著しく
悪くなる。特に、単色式放射温度計ではこれよりもさら
に誤差は大きいものとなる。そのため、分光放射率変化
に対応した温度計算方法が望まれ、この点に付いて現在
研究がなされていて、放射率が変動する場合でも使える
改良型2色温度計が考えられている。
On the other hand, there is a two-color thermometer which detects the temperature S with two wavelengths. The temperature measurement accuracy of these radiation thermometers does not pose a problem when the spectral emissivities at the two wavelengths to be measured are substantially equal or have a fixed proportional relationship. However, when the surface state of the heat object suddenly changes due to an oxidation reaction or the like and the spectral emissivity deviates from the above relationship, the measurement accuracy is significantly deteriorated. In particular, the error is even larger in a monochromatic radiation thermometer. Therefore, a temperature calculation method corresponding to the change in spectral emissivity is desired, and research is being made on this point, and an improved two-color thermometer that can be used even when the emissivity changes is considered.

【0009】その技術として「特公平3−4855」記
載の方法、および「田中、D.P.Dewitt:Theory of a Ne
w Radiation Thermometry Method and an Experimental
Study Using Galvannealed Steel Specimens (計測自
動制御学会論文集 第25巻第10号1031/103
7頁1989年10月)」にて公開されているTRAC
E(Thermometry Re-established by Automatic Compen
sation of Emissivity)法がある。両者は基本的に同一
の計算法であるので前者を説明する。
[0009] As the technique, the method described in "Japanese Patent Publication No. 3-4855" and "Tanaka, DP Dewitt: Theory of a Ne"
w Radiation Thermometry Method and an Experimental
Study Using Galvannealed Steel Specimens (Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers Vol. 25, No. 10, 1031/103
Page 7 October 1989) "
E (Thermometry Re-established by Automatic Compen
sation of Emissivity) method. Both methods are basically the same, so the former will be explained.

【0010】プロセス材料から発せられる輻射エネルギ
ー(光)の分光放射率εは、Wien(ウィーン)の近
似則をもちいて得られ、波長λ1 ,λ2 においてつぎの
式3,4で表され、これらの式から温度Tを消去して式
5が求まる(これらの式に使われている記号を表1に示
す)。
The spectral emissivity ε of the radiant energy (light) emitted from the process material is obtained by using the Wien (Vienna) approximation rule, and is represented by the following equations 3 and 4 at wavelengths λ1 and λ2. The temperature T is deleted from the equations to obtain the equation 5 (the symbols used in these equations are shown in Table 1).

【0011】[0011]

【表1】 [Table 1]

【0012】[0012]

【数3】 [Equation 3]

【0013】[0013]

【数4】 [Equation 4]

【0014】[0014]

【数5】 [Equation 5]

【0015】この式5の左辺は「分光放射率の波長のべ
き乗」の比である。以下簡単のため、放射率累乗比と呼
ぶことにする。
The left side of the equation 5 is the ratio of "spectral emissivity to the power of the wavelength". For the sake of simplicity, the term emissivity exponentiation ratio will be used hereinafter.

【0016】さて、特公平3−4855ではつぎの式6
に示すような分光放射率比(ε1 /ε2 )と放射率累乗
比の相関関数「f」をあらかじめ測定によって決定して
おき、温度測定に際しては前述の式5で計算した放射率
累乗比から相関関数fによって分光放射率比をもとめ、
温度Tをつぎの式7で計算してもとめている。
Now, in Japanese Patent Publication No. 3-4855, the following equation 6
The correlation function "f" between the spectral emissivity ratio (ε 1 / ε 2) and the emissivity exponentiation ratio as shown in Fig. 4 is determined in advance by measurement, and when measuring the temperature, the correlation is calculated from the emissivity exponentiation ratio calculated by Equation 5 above. Obtain the spectral emissivity ratio by the function f,
The temperature T is also calculated by the following Equation 7.

【0017】[0017]

【数6】 [Equation 6]

【0018】[0018]

【数7】 [Equation 7]

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】単色式放射温度計で
は、図18の分光放射率εの実測を行なわねば精度の高
い測温はできない。しかしながら、分光放射率εは材料
種,温度域,測定波長,輻射センサの測定角度等に依存
し、たとえば輻射センサの測定角度が異なれば分光放射
率εも異なった値をとる。このようなことから、放射率
εは厳密にあらゆるケースについて実測し、それに基づ
いて設定されることは少なく、データブックに載ってい
る値をうのみにして設定したり、勘と経験を頼りに適当
な値に設定している。そのため、測定温度は真の温度に
対し大きな誤差を有するものになることがある。
With the monochromatic radiation thermometer, highly accurate temperature measurement cannot be performed unless the spectral emissivity ε shown in FIG. 18 is actually measured. However, the spectral emissivity ε depends on the material type, temperature range, measurement wavelength, measurement angle of the radiation sensor, etc. For example, if the measurement angle of the radiation sensor is different, the spectral emissivity ε also takes different values. For this reason, the emissivity ε is rarely measured in every case, and it is rarely set based on it. It is appropriate to set the value listed in the data book only, or to rely on intuition and experience. Is set to a certain value. Therefore, the measured temperature may have a large error with respect to the true temperature.

【0020】金属材料やシリコン半導体の高温プロセス
では表面に酸化膜が形成され、この酸化膜で光学干渉な
どが生じることによってその酸化膜に依存した分光放射
率εの大きな変化が生じ、合金化プロセスのように材質
自体の変化,表面租度(あらさ)の変化でも同様であ
る。これらの分光放射率εの変化は、前述した放射温度
計(単色式,2色温度計)では検知されず、オンライン
プロセスでは分光放射率εの変化の有無やその変化幅,
それによる温度誤差範囲等はほとんどチェックされな
い。そのため、プロセス完了後の製品に温度制御ミスが
生じ、思わぬ不良品が出たりするのである。
In a high temperature process of a metal material or a silicon semiconductor, an oxide film is formed on the surface, and optical interference or the like is caused in the oxide film, so that the spectral emissivity ε is greatly changed depending on the oxide film, and the alloying process is performed. The same applies to changes in the material itself and changes in the surface roughness (roughness). These changes in the spectral emissivity ε are not detected by the above-described radiation thermometer (monochromatic type, two-color thermometer), and the presence or absence of the change in the spectral emissivity ε in the online process and its change width,
The temperature error range etc. due to it is hardly checked. Therefore, the temperature control error occurs in the product after the process is completed, and an unexpected defective product may appear.

【0021】一方、改良型2色温度計は上述の問題を解
決しようとするものであるが、表面薄膜の形成過程の表
面温度計測に適用すると事前にオフライン作業で式5の
「f」を決定しなければならないので、前述の単色温度
計の放射率の測定と同様、図18に示したようなオフラ
イン作業で相関関数「f」を決めている。この改良型2
色温度計でも、温度計測誤差範囲等は出力されない。
On the other hand, the improved two-color thermometer is intended to solve the above-mentioned problem, but when it is applied to the surface temperature measurement in the process of forming the surface thin film, "f" of the formula 5 is determined in advance by off-line work. Therefore, the correlation function “f” is determined by the off-line work as shown in FIG. 18, like the emissivity measurement of the monochromatic thermometer described above. This improved type 2
Even the color thermometer does not output the temperature measurement error range.

【0022】このように、従来の放射温度計は、測温値
を出力するもののその出力された温度がどの程度の信頼
度を持つのか即ち測温誤差については何ら出力されない
ものであった。そのため、プロセス制御などに用いる場
合、そういった測温外れによる予防措置、適応制御がで
きなかった。本案は上記問題を解決すべく、誤差予測値
を出力する放射温度計を提供するものである。
As described above, the conventional radiation thermometer outputs a temperature measurement value, but does not output what degree of reliability the output temperature has, that is, a temperature measurement error. Therefore, when used for process control, preventive measures and adaptive control due to such temperature deviation could not be performed. In order to solve the above problem, the present invention provides a radiation thermometer that outputs an error prediction value.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の放射温度測定装置は、被測定物の表面から
放射された光を異なった少なくとも2波長で検出し検出
信号として出力する放射温度計と、少なくとも2の波長
の検出信号からから放射率累乗比に対応するパラメータ
を算出し、パラメータの時間的平均値を求め、パラメー
タが時間的平均値に対し所定の範囲にあるかを判定し、
パラメータが所定の範囲にある場合、パラメータから定
められる被測定物の表面の放射率又は放射率比に基づい
て検出信号から被測定物の表面近傍の温度を算出する演
算手段とを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the radiation temperature measuring device of the present invention detects light emitted from the surface of the object to be measured at at least two different wavelengths and outputs it as a detection signal. A parameter corresponding to the emissivity power ratio is calculated from the radiation thermometer and the detection signal of at least two wavelengths, the temporal average value of the parameter is obtained, and whether the parameter is within a predetermined range with respect to the temporal average value is calculated. Judge,
When the parameter is within a predetermined range, the calculation means for calculating the temperature in the vicinity of the surface of the object to be measured from the detection signal based on the emissivity or the emissivity ratio of the surface of the object to be measured defined by the parameter is provided. Characterize.

【0024】演算手段は、少なくとも1の波長の検出信
号から或いは少なくとも2の波長の検出信号から被測定
物の表面近傍の温度を算出することを特徴としても良
い。
The calculating means may be characterized by calculating the temperature in the vicinity of the surface of the object to be measured from the detection signal of at least one wavelength or the detection signal of at least two wavelengths.

【0025】演算手段は、放射率累乗比に対応するパラ
メータの最大値及び最小値から被測定物の表面近傍の誤
差の上限値及び下限値をさらに算出することを特徴とし
ても良い。
The calculating means may be further characterized by further calculating an upper limit value and a lower limit value of the error near the surface of the object to be measured from the maximum value and the minimum value of the parameter corresponding to the emissivity power ratio.

【0026】放射率累乗比に対応するパラメータが所定
の範囲外にある場合、外部に放射率が不安定であること
を示すアラーム信号を出力することを特徴としても良
い。
When the parameter corresponding to the emissivity exponentiation ratio is out of a predetermined range, an alarm signal indicating that the emissivity is unstable may be output to the outside.

【0027】パラメータが2の波長の検出信号の値の逆
数の差であることを特徴としても良い。
The parameter may be the difference of the reciprocal of the value of the detection signal of the wavelength of 2.

【0028】また、本発明の放射率測定装置は、被測定
物の表面から放射された光を異なった少なくとも2波長
で検出し検出信号として出力する放射温度計と、少なく
とも2の波長の検出信号から放射率累乗比又は放射率比
に対応するパラメータを算出し、パラメータの時間的平
均値を求め、パラメータが時間的平均値に対し所定の範
囲にあるかを判定し、パラメータが所定の範囲にある場
合、パラメータ或いは少なくとも2の波長の検出信号か
ら被測定物の表面から放射された光の放射率を算出する
演算手段とを備えたことを特徴とする。
Further, the emissivity measuring apparatus of the present invention includes a radiation thermometer that detects light emitted from the surface of the object to be measured at at least two different wavelengths and outputs it as a detection signal, and a detection signal at at least two wavelengths. Calculate the parameter corresponding to the emissivity power ratio or the emissivity ratio from, calculate the temporal average value of the parameter, determine whether the parameter is within a predetermined range with respect to the temporal average value, and set the parameter within the predetermined range. In some cases, a calculating means for calculating the emissivity of the light emitted from the surface of the object to be measured from the parameter or the detection signal of at least two wavelengths is provided.

【0029】ここで、パラメータが2の波長の検出信号
の値の逆数の差であることを特徴としても良い。
Here, the parameter may be the difference of the reciprocal of the value of the detection signal of the wavelength of 2.

【0030】さらに、本発明は上述のほかつぎのもので
も良い。すなわち、本発明の放射温度測定装置は、被測
定物の表面から放射された光を異なった少なくとも2波
長で検出し検出信号として出力する放射温度計と、少な
くとも2の波長の検出信号から放射率累乗比に対応する
パラメータを算出し、被測定物について予め測定された
パラメータと被測定物の放射率又は放射率比の相関に基
づいて、検出信号から被測定物の表面近傍の温度の上限
値及び下限値もしくは誤差範囲とを算出する演算手段と
を備える。
Further, the present invention may be the following in addition to the above. That is, the radiation temperature measuring device of the present invention includes a radiation thermometer that detects light emitted from the surface of the object to be measured at at least two different wavelengths and outputs it as a detection signal, and an emissivity from the detection signal at at least two wavelengths. Calculate the parameter corresponding to the exponentiation ratio, based on the correlation between the parameter previously measured for the DUT and the emissivity or emissivity ratio of the DUT, the upper limit of the temperature near the surface of the DUT from the detection signal And a calculation means for calculating the lower limit value or the error range.

【0031】相関は、パラメータと、放射率の中心値ε
0 ,上限値εU ,放射率の下限値εL のいずれかとの相
関であることを特徴としても良い。或いは、相関は、パ
ラメータと、2波長の放射率比の中心値,上限値,放射
率の下限値のいずれかとの相関であることを特徴として
も良い。
The correlation is defined by the parameter and the central value ε of the emissivity.
It may be characterized by a correlation with any one of 0 , the upper limit ε U , and the lower limit ε L of the emissivity. Alternatively, the correlation may be a correlation between the parameter and any one of the center value, the upper limit value, and the lower limit value of the emissivity of the two wavelengths.

【0032】相関は、予めオフラインで前記被測定物に
ついて実測されたデータに基づいて定められたものであ
ることを特徴としても良い。
The correlation may be determined in advance based on the data measured on the object to be measured off-line in advance.

【0033】相関を決める方法として、予めオフライン
で所定の被測定物について放射率累乗比及び放射率又は
放射率比を実測し、実測されたデータ群のうち頻度の高
い部分に付いて回帰して放射率又は放射率比の中心値の
回帰関数を定め、回帰関数による放射率又は放射率比の
中心値から所定の誤差範囲にデータ群がある場合、誤差
範囲の上限・下限を上限値・下限値の回帰関数として、
放射率累乗比と被測定物の放射率との相関を決定する。
As a method of determining the correlation, the emissivity exponentiation ratio and the emissivity or the emissivity ratio of a predetermined object to be measured are measured off-line in advance, and the measured data group is regressed for regression. When a regression function of the central value of emissivity or emissivity ratio is determined and there are data groups within a predetermined error range from the central value of emissivity or emissivity ratio by the regression function, the upper and lower limits of the error range are the upper and lower limits. As the regression function of the value,
The correlation between the emissivity exponentiation ratio and the emissivity of the DUT is determined.

【0034】[0034]

【作用】本発明の放射温度測定装置では、放射温度計で
被測定物の表面から放射された光が検出され、演算手段
において放射率累乗比([εi のλi 乗]/[εj のλ
j 乗];ここでεi ,εj は波長λi ,λj における被
測定物の放射率)に対応するパラメータ(例えば、放射
率累乗比,2の波長の検出信号の値の逆数の差など)が
算出される。このパラメータは、被測定物の表面が定常
的な状態であるときほぼ一定の値をとる。このとき、被
測定物の表面から放射された光のうち1波長の光の検出
信号及びその波長をもちいて、或いは少なくとも2の波
長の検出信号をもちいて、その波長の放射率,被測定物
の表面近傍の温度を算出することが可能で、簡単な演算
処理で求められる。即ち、放射率累乗比に対応するパラ
メータ或いは少なくとも2の波長の検出信号から放射率
が容易に得られ、この放射率と少なくとも1の波長の検
出信号から被測定物の表面近傍の温度が簡単な演算処理
で求められる。
In the radiation temperature measuring apparatus of the present invention, the radiation thermometer detects the light radiated from the surface of the object to be measured, and the emissivity exponential ratio ([ε i to λ i power] / [ε j λ
j]], where ε i and ε j are parameters corresponding to the emissivity of the DUT at wavelengths λ i and λ j (for example, emissivity exponentiation ratio, difference of reciprocal of detection signal value of 2 wavelengths, etc.) Is calculated. This parameter takes a substantially constant value when the surface of the measured object is in a steady state. At this time, using the detection signal of one wavelength of the light emitted from the surface of the DUT and the wavelength thereof, or the detection signal of at least two wavelengths, the emissivity of the wavelength and the DUT are measured. It is possible to calculate the temperature near the surface of, and it can be obtained by a simple calculation process. That is, the emissivity can be easily obtained from the parameter corresponding to the emissivity exponential ratio or the detection signal of at least two wavelengths, and the temperature near the surface of the object to be measured can be easily calculated from the emissivity and the detection signal of at least one wavelength. Calculated by arithmetic processing.

【0035】ここで、被測定物の表面が定常的な状態に
おける放射率累乗比に対応するパラメータの変化から被
測定物の表面近傍の温度の誤差範囲が簡単な演算処理で
求められる。
Here, the error range of the temperature in the vicinity of the surface of the object to be measured can be obtained by a simple calculation process from the change in the parameter corresponding to the emissivity power ratio when the surface of the object to be measured is in a steady state.

【0036】一方、放射率累乗比に対応するパラメータ
が所定の範囲にない場合には、被測定物の表面近傍の温
度が正確に求められていない旨のアラーム信号を出力で
きる。
On the other hand, when the parameter corresponding to the emissivity exponentiation ratio is not within the predetermined range, it is possible to output an alarm signal indicating that the temperature near the surface of the object to be measured is not accurately obtained.

【0037】また、本発明の放射率測定装置では、上記
放射温度測定装置と同様にして、2の波長の検出信号か
ら被測定物の放射率が簡単な演算処理で求められる。
Further, in the emissivity measuring apparatus of the present invention, the emissivity of the object to be measured can be obtained from the detection signals of the two wavelengths by a simple arithmetic processing, similarly to the above-mentioned radiation temperature measuring apparatus.

【0038】本発明の放射温度測定装置が、被測定物に
ついて予め測定されたパラメータと被測定物の放射率の
相関に基づいて、被測定物の表面近傍の温度と、この温
度誤差の上限値及び下限値もしくは誤差範囲とを算出す
る、という構成をとるものである場合、つぎのようにな
る。
According to the radiation temperature measuring apparatus of the present invention, the temperature in the vicinity of the surface of the object to be measured and the upper limit value of this temperature error are calculated based on the correlation between the parameter measured in advance on the object to be measured and the emissivity of the object to be measured. And the lower limit value or the error range are calculated, the following is performed.

【0039】放射温度計で被測定物の表面から放射され
た光が検出され、演算手段において放射率累乗比に対応
するパラメータが算出される。そして、温度とこの温度
誤差の上限値及び下限値もしくは誤差範囲とがもとめら
れるべく、このパラメータと、放射率や放射率比、最大
値及び最小値もしくは許容範囲などとの相関が予め測定
されており、この相関に基づいて検出信号から被測定物
の表面近傍の温度と、この温度誤差の上限値及び下限値
もしくは誤差範囲とが求められる。
The light emitted from the surface of the object to be measured is detected by the radiation thermometer, and the parameter corresponding to the emissivity exponentiation ratio is calculated by the computing means. Then, in order to determine the temperature and the upper limit value and the lower limit value or the error range of this temperature error, the correlation between this parameter and the emissivity or emissivity ratio, the maximum value and the minimum value or the allowable range is measured in advance. On the basis of this correlation, the temperature near the surface of the object to be measured and the upper limit value and lower limit value or error range of this temperature error are obtained from the detection signal.

【0040】[0040]

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図1には、本発明の実施例の構成の概略が示されてい
る。この実施例は、2色式放射温度計130,演算ユニ
ット140で構成され、図1は、ローリングプロセス中
の圧延鋼板又はアルミニウムを被測定物110とした場
合の様子を示したものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of the present invention. This embodiment is composed of a two-color radiation thermometer 130 and an arithmetic unit 140, and FIG. 1 shows a state in which a rolled steel plate or aluminum during the rolling process is used as the DUT 110.

【0041】2色式放射温度計130は、既存のもの
で、被測定物110の表面から放射された光を異なった
少なくとも2波長λ1 ,λ2 を内蔵された輻射センサに
て検出し、輝度温度S1 ,S2 として出力する。演算ユ
ニット140は、輝度温度S1,S2 から被測定物11
0の表面近傍の温度を算出し、また、計測結果などをふ
くむデータDin,Dout を外部とやり取りする。図2に
示すように、放射率累乗比演算ブロック210,判定ブ
ロック220,放射率累乗比の時間平均演算ブロック2
30,放射率算出ブロック250,放射率の最大値・最
小値演算ブロック240,温度演算ブロック260を有
する。演算ユニット140は、コンピュータ、その入出
力インターフェイスとそのソフトウェアで構成される
(この点に付いては他の実施例も同じ)。
The two-color radiation thermometer 130 is an existing one, and detects light emitted from the surface of the object 110 to be measured by a radiation sensor having at least two different wavelengths λ 1 and λ 2 built therein. The brightness temperatures S 1 and S 2 are output. The arithmetic unit 140 calculates the measured object 11 from the brightness temperatures S 1 and S 2.
The temperature near the surface of 0 is calculated, and the data D in and D out including the measurement results are exchanged with the outside. As shown in FIG. 2, emissivity exponentiation ratio calculation block 210, determination block 220, emissivity exponentiation ratio time average calculation block 2
30, an emissivity calculation block 250, a maximum / minimum emissivity value calculation block 240, and a temperature calculation block 260. The arithmetic unit 140 is composed of a computer, its input / output interface and its software (this point is the same in other embodiments).

【0042】放射率累乗比演算ブロック210は、輝度
温度S1 ,S2 から放射率累乗比([εi のλi 乗]/
[εj のλj 乗])に対応するパラメータKu(t)を
算出する。ここで、パラメータKu(t)として放射率
累乗比そのものを用い、前述の式5の演算にて求める。
放射率累乗比の時間平均演算ブロック230は、パラメ
ータKu(t)を順次加重平均して時間的平均値〈Ku
(t)〉を求める。これは式8で示され、一定の周期
(M/m)でサンプリングされたパラメータKu(t)
をm個を平均化してもとめられる。
The emissivity exponentiation ratio calculation block 210 calculates the emissivity exponentiation ratio ([ε i to λ i ]] / from the brightness temperatures S 1 and S 2 .
The parameter Ku (t) corresponding to [ε j to the power of λ j] is calculated. Here, the emissivity exponentiation ratio itself is used as the parameter Ku (t), and is calculated by the above-described equation 5.
The emissivity exponentiation ratio time average calculation block 230 sequentially weights and averages the parameter Ku (t) to obtain a temporal average value <Ku.
(T)> is calculated. This is shown in Equation 8 and the parameter Ku (t) sampled at a constant period (M / m)
Can also be stopped by averaging m.

【0043】[0043]

【数8】 [Equation 8]

【0044】判定ブロック220は、放射率累乗比の時
間平均演算ブロック230で求められたパラメータKu
(t)の時間的平均値〈Ku(t)〉に対して、サンプ
リングされたパラメータKu(t)が所定の範囲にある
かを判定する。例えば、1000度近傍で温度誤差±5
度とするとき、±5%の範囲にあるかを判定する。この
範囲設定については後述する。パラメータKu(t)が
所定の範囲外にある場合には、アラーム信号を出力し放
射率が不安定であることを知らせる。パラメータKu
(t)が所定の範囲にある場合、ほかの各部で被測定物
110の表面近傍の温度T及びこの温度の最大値
max ,最小値Tmin がもとめられる。
The decision block 220 determines the parameter Ku calculated by the time average calculation block 230 of the emissivity exponentiation ratio.
For the temporal average value <Ku (t)> of (t), it is determined whether the sampled parameter Ku (t) is within a predetermined range. For example, a temperature error of ± 5 near 1000 degrees
If it is in degrees, determine whether it is within ± 5%. This range setting will be described later. If the parameter Ku (t) is out of the predetermined range, an alarm signal is output to inform that the emissivity is unstable. Parameter Ku
When (t) is within a predetermined range, the temperature T near the surface of the DUT 110, the maximum value T max , and the minimum value T min of this temperature are obtained in other parts.

【0045】放射率算出ブロック250は、時間的平均
値〈Ku(t)〉から平均化された放射率ε(t)を算
出する(式9参照)。また、最大値・最小値演算ブロッ
ク240は、サンプリングされたパラメータKu(t)
の最大値・最小値から放射率ε(t)の最大値ε
max (t),最小値εmin (t)を算出する(式10
a,10b参照)。
The emissivity calculation block 250 calculates the averaged emissivity ε (t) from the temporal average value <Ku (t)> (see equation 9). Further, the maximum value / minimum value calculation block 240 uses the sampled parameter Ku (t).
From the maximum and minimum values of the maximum emissivity ε (t) ε
max (t) and minimum value ε min (t) are calculated (Equation 10
a, 10b).

【0046】[0046]

【数9】 [Equation 9]

【0047】[0047]

【数10】 [Equation 10]

【0048】放射率累乗比演算ブロック210,判定ブ
ロック220,放射率累乗比の時間平均演算ブロック2
30,放射率算出ブロック250,放射率の最大値・最
小値演算ブロック240で放射率測定部270を構成
し、この部分で放射率を算出することが可能である。
Emissivity exponentiation ratio calculation block 210, judgment block 220, emissivity exponentiation ratio time average calculation block 2
It is possible to configure the emissivity measuring unit 270 with 30, the emissivity calculation block 250, and the emissivity maximum / minimum value calculation block 240, and emissivity can be calculated in this part.

【0049】温度演算ブロック260は、平均化された
放射率ε(t),検出波長λ1 と輝度温度S1 (又は、
検出波長λ2 と輝度温度S2 )から被測定物110の表
面近傍の温度Tを求め、放射率ε(t)の最大値ε
(t)max ,最小値ε(t)min,検出波長λ1 と輝度
温度S1 (又は、検出波長λ2 と輝度温度S2 )から最
大値Tmax ,最小値Tmin をもとめる。これらは前述の
式1と同じ演算で求められるが、念の為これらの演算式
を式11〜13に示しておく。ここで、式11は、
λ1 ,S1 について示したが、検出波長λ2 ,輝度温度
2 についても、全く同様に前述の式1に代入したもの
で求められる。
The temperature calculation block 260 includes the averaged emissivity ε (t), the detection wavelength λ 1 and the brightness temperature S 1 (or
The temperature T near the surface of the DUT 110 is calculated from the detection wavelength λ 2 and the brightness temperature S 2 ) to obtain the maximum value ε of the emissivity ε (t).
The maximum value T max and the minimum value T min are obtained from (t) max , the minimum value ε (t) min , the detection wavelength λ 1 and the brightness temperature S 1 (or the detection wavelength λ 2 and the brightness temperature S 2 ). Although these are obtained by the same calculation as the above-mentioned formula 1, these calculation formulas are shown in formulas 11 to 13 as a precaution. Here, Equation 11 is
Although λ 1 and S 1 are shown, the detection wavelength λ 2 and the brightness temperature S 2 can also be obtained by substituting the above-mentioned formula 1 in exactly the same manner.

【0050】[0050]

【数11】 [Equation 11]

【0051】[0051]

【数12】 [Equation 12]

【0052】[0052]

【数13】 [Equation 13]

【0053】つぎにこの装置の原理的な点に付いて説明
する。
Next, the principle of this device will be described.

【0054】被測定物110の分光放射率εは、前述し
たようにその表面状態に左右される。例えば、表面に酸
化膜が形成される場合、被測定物−酸化膜の反射,酸化
膜−大気の反射などによって被測定物からの光は干渉
し、それらの反射率,酸化膜厚d,酸化膜の複素屈折
率,波長,光が放射される角度(即ち輻射センサと被測
定物表面法線とがなす角(設置角))などに応じて分光
放射率εが変化することが知られている。この一例を示
すと、図3または図5のような変化になる。これらの図
において、縦軸は放射率εを、横軸は表面にできる酸化
膜厚dを示す。ここで、図3は被測定物110として普
通鋼を用いた場合、図5は被測定物110としてアルミ
ニウムを用いた場合を示したものである。また、輻射セ
ンサは、被測定物表面法線上にある。そして、輻射セン
サにはSi(検出波長λ1 =1μm),Ge(検出波長
λ2 =1.6μm),PbS(検出波長λ3 =2μ
m),PbSe(検出波長λ4 =4μm)を用いること
ができ、放射率ε1 〜ε4 はそれらの波長に対する放射
率をそれぞれ示している。
The spectral emissivity ε of the DUT 110 depends on the surface state thereof as described above. For example, when an oxide film is formed on the surface, light from the DUT interferes due to reflection of the DUT-oxide film, reflection of the oxide film-atmosphere, etc., and their reflectivity, oxide film thickness d, oxidation. It is known that the spectral emissivity ε changes according to the complex refractive index of the film, the wavelength, and the angle at which light is emitted (that is, the angle formed by the radiation sensor and the surface normal of the DUT (installation angle)). There is. When this example is shown, the change is as shown in FIG. 3 or FIG. In these figures, the vertical axis represents the emissivity ε and the horizontal axis represents the oxide film thickness d formed on the surface. Here, FIG. 3 shows a case where ordinary steel is used as the object 110 to be measured, and FIG. 5 shows a case where aluminum is used as the object 110 to be measured. The radiation sensor is on the surface normal to the object to be measured. The radiation sensor has Si (detection wavelength λ 1 = 1 μm), Ge (detection wavelength λ 2 = 1.6 μm), PbS (detection wavelength λ 3 = 2 μm).
m) and PbSe (detection wavelength λ 4 = 4 μm) can be used, and the emissivities ε 1 to ε 4 indicate the emissivity for those wavelengths, respectively.

【0055】表面に酸化膜が形成されていないとき(d
=0のとき)、放射率ε1 〜ε4 は、所定の値を示し、
酸化膜厚dが大きくなるにつれて変化する。この変化は
各波長λ1 〜λ4 によって異なっており、単色式,2色
放射温度計ではこれが前述した誤差の原因になってい
る。また、放射率累乗比Kuij(Kuij=[εi のλi
乗]/[εj のλj 乗];ここでεi ,εj は波長λi
,λj における被測定物の放射率)も変化する。図4
は図3の放射率に対する放射率累乗比Ku12,Ku34
変化を、図6は図5に対する放射率累乗比の変化を示し
たものである。
When no oxide film is formed on the surface (d
= 0), the emissivities ε 1 to ε 4 indicate predetermined values,
It changes as the oxide film thickness d increases. This change is different for each wavelength λ 1 to λ 4 , and this is the cause of the above-mentioned error in the monochromatic and two-color radiation thermometers. Further, the emissivity exponentiation ratio Ku ij (Ku ij = [ε i λ i
Power] / [ε j to the power of λ j]; where ε i and ε j are wavelengths λ i
, Λj, the emissivity of the DUT also changes. Figure 4
6 shows changes in the emissivity power ratios Ku 12 and Ku 34 with respect to the emissivity in FIG. 3, and FIG. 6 shows changes in the emissivity power ratio with respect to FIG.

【0056】酸化膜厚dがある程度大きくなると、放射
率ε1 〜ε4 はある一定の値に収束するようになる。こ
れは、被測定物からの光は酸化膜で吸収され(複素屈折
率の複素成分による。)、酸化膜をバルクの酸化物とし
て良い程度に厚くなることによる。放射率がある一定の
値になることから、単色式の放射温度計で温度を測定す
ることが可能になる。単色温度計の計測では、放射率が
安定であることを仮定しており、この放射率は予め求め
られている必要がある。放射率を予め求める方法は、前
述の従来の技術で述べたように簡便なものがなく、図7
の方法によっていたのである。
When the oxide film thickness d becomes large to some extent, the emissivities ε 1 to ε 4 converge to a certain value. This is because the light from the DUT is absorbed by the oxide film (due to the complex component of the complex refractive index), and the oxide film becomes thick enough as a bulk oxide. Since the emissivity becomes a certain value, it becomes possible to measure the temperature with a monochromatic radiation thermometer. The monochromatic thermometer measurement assumes that the emissivity is stable, and this emissivity needs to be obtained in advance. There is no simple method for obtaining the emissivity in advance as described in the above-mentioned conventional technique.
It was according to the method of.

【0057】本発明はこの点に着目し、放射率が時間的
にある一定の値をとる定常的な状態(表面に酸化膜が形
成されていないとき又は酸化膜厚dが十分大きくなった
とき)をオンラインで検出し、その状態での温度やその
状態に対応した放射率や用いてオンラインで測定するよ
うにしたものである。この状態では、放射率累乗比は一
定の値を示し、特に、2色式放射温度計130の検出波
長λ1 ,λ2 に対する放射率ε1 ,ε2 (又はε3 ,ε
4 )が図3,図5のように等しくなる場合、パラメータ
Ku(t)として放射率累乗比を用いれば、パラメータ
Ku(t)は式14で示される。放射率ε0 (=ε1
ε2 )は式15で求められる。放射率ε 0 の時間的に平
均化された放射率ε(t)は式16で示される。これは
アナログ的な平均を示しており、サンプリングして平均
した場合は前述の式8になる。ここで、式8は式16の
厳密な平均式を実用的な式に書き直したものである。
The present invention pays attention to this point, and the emissivity is temporal.
A steady state (oxide film formed on the surface
When not formed or the oxide film thickness d has become sufficiently large
When the temperature is detected online and the temperature and its
You can measure online by using the emissivity corresponding to the condition.
It is a scam. In this state, the emissivity power ratio is
Shows a constant value, especially the detection wave of the two-color radiation thermometer 130
Long λ1, Λ2Emissivity for ε1, Ε2(Or ε3, Ε
Four) Are equal as shown in FIGS. 3 and 5, the parameters are
If emissivity power ratio is used as Ku (t), the parameter
Ku (t) is shown in Expression 14. Emissivity ε0(= Ε1=
ε2) Is calculated by Equation 15. Emissivity ε 0In terms of time
The equalized emissivity ε (t) is shown in Equation 16. this is
Shows an analog average, sampled and averaged
In that case, the above equation 8 is obtained. Here, Equation 8 is the same as Equation 16
It is a rewriting of the strict average formula into a practical formula.

【0058】[0058]

【数14】 [Equation 14]

【0059】[0059]

【数15】 [Equation 15]

【0060】[0060]

【数16】 [Equation 16]

【0061】また、放射率が時間的に変化する過渡的な
状態では、改良型2色温度計で温度を測定することを可
能としている。この点に付いては、判定ブロックの判定
結果(アラーム信号出力)をトリガとして改良型2色温
度計として処理するルーチンを起動させることで容易に
実現する。このルーチンに付いては、パラメータKu
(t)と放射率比(ε1 /ε2 )との相関ブロック29
0から放射率を求めるようにする(図2の点線の部分を
参照)。そして、温度演算ブロック260に放射率比か
ら式7を用いて温度Tを求めるルーチンを追加すれば足
りる。
In a transient state in which the emissivity changes with time, it is possible to measure the temperature with the improved two-color thermometer. This point can be easily realized by activating a routine for processing as the improved two-color thermometer by using the determination result (alarm signal output) of the determination block as a trigger. For this routine, the parameter Ku
Correlation block 29 between (t) and the emissivity ratio (ε 1 / ε 2 ).
The emissivity is obtained from 0 (see the dotted line portion in FIG. 2). Then, it suffices to add a routine for obtaining the temperature T from the emissivity ratio using the equation 7 to the temperature calculation block 260.

【0062】上述のようにして得られた放射率から式1
(即ち式11)の演算で温度が求められる。或いは、式
1と等価な演算でも求め得る。式7においてε1 =ε2
とした式17にても温度が求められる。この式17はε
1 =ε2 のとき式11と同値である。
From the emissivity obtained as described above, Equation 1
The temperature is obtained by the calculation of (that is, Expression 11). Alternatively, it can be obtained by an operation equivalent to Expression 1. In Equation 7, ε 1 = ε 2
The temperature can be obtained by the equation (17). This equation 17 is ε
When 1 = ε 2 , it has the same value as in Expression 11.

【0063】[0063]

【数17】 [Equation 17]

【0064】ここで、温度誤差ΔTは式18で示される
(ε* は真の放射率εに対する誤差である)。この放射
率誤差ε* と、時間的平均値〈Ku(t)〉に対する放
射率累乗比の変動ΔKuとの関係は式19に示される。
検出波長λ1 =1μm,検出波長λ2 =1.6μmとし
たとき、温度誤差ΔT−放射率累乗比の変動ΔKuは図
7のチャート図で示される。判定ブロックでは、これら
の関係を用いてパラメータKu(t)の範囲を決めて判
定を行っている。例えば、図のA,A’は1000度近
傍で温度誤差±5度となる範囲(温度誤差±5%の範
囲)の限界を示しており、判定ブロックでは、この範囲
になるパラメータKuがおよそ±4%の範囲にあるかを
判定する。
Here, the temperature error ΔT is expressed by the equation 18 (ε * is an error with respect to the true emissivity ε). The relationship between this emissivity error ε * and the variation ΔKu of the emissivity exponential ratio with respect to the temporal average value <Ku (t)> is shown in Expression 19.
When the detection wavelength λ 1 = 1 μm and the detection wavelength λ 2 = 1.6 μm, the temperature error ΔT-emissivity exponentiation ratio fluctuation ΔKu is shown in the chart of FIG. 7. The determination block determines the range of the parameter Ku (t) using these relationships to make the determination. For example, A and A ′ in the figure show the limits of the range where the temperature error is ± 5 degrees (the range of the temperature error ± 5%) in the vicinity of 1000 degrees, and in the decision block, the parameter Ku within this range is approximately ±. It is judged whether it is within the range of 4%.

【0065】[0065]

【数18】 [Equation 18]

【0066】[0066]

【数19】 [Formula 19]

【0067】つぎに、この装置の動作について説明す
る。
Next, the operation of this apparatus will be described.

【0068】被測定物110からは、温度T,酸化膜の
反射率,酸化膜厚d,酸化膜の複素屈折率,波長,光が
放射される角度に応じた波長分布の光が放射される。こ
の光のうち、波長λ1 ,λ2 の光が2色式放射温度計1
30で測定され、輝度温度S1 ,S2 として出力され
る。ここで、輻射センサにSi,Geを用いた場合、
「検出波長λ1 =1μm,検出波長λ2 =1.6μm」
である。
From the DUT 110, light having a wavelength distribution corresponding to the temperature T, the reflectance of the oxide film, the oxide film thickness d, the complex refractive index of the oxide film, the wavelength, and the angle at which the light is emitted is emitted. .. Of this light, the light of wavelengths λ 1 and λ 2 is the two-color radiation thermometer 1
Measured at 30 and output as brightness temperatures S 1 and S 2 . Here, when Si and Ge are used for the radiation sensor,
“Detection wavelength λ 1 = 1 μm, detection wavelength λ 2 = 1.6 μm”
Is.

【0069】演算ユニット140では、放射率累乗比演
算ブロック210にて輝度温度S1,S2 からパラメー
タKu(t)が算出され、時間平均演算ブロック230
で時間Mの間の時間的平均値〈Ku(t)〉が求められ
る。判定ブロックでは、時間的平均値〈Ku(t)〉と
パラメータKu(t)とから過渡的な状態か定常的な状
態かが判定される。酸化膜厚dが時間が経つにつれて大
きくなるような場合、パラメータKu(t)は、図4又
は図6においてパラメータKu(t)の変化(Ku12
変化)が大きいとき(例えばd=0.6μm近傍(図
4),0.1μm近傍(図6)のとき)は過渡的な状態
と判定され、変化が小さいとき(例えばd=2.2μm
近傍(図4),0.2μm近傍(図6)のとき)、定常
的な状態と判定される。パラメータKu(t)が定常的
な状態な値になってから時間Mの後に安定な時間的平均
値〈Ku(t)〉になる。
In the calculation unit 140, the emissivity exponentiation ratio calculation block 210 calculates the parameter Ku (t) from the brightness temperatures S 1 and S 2 , and the time average calculation block 230
Then, the temporal average value <Ku (t)> during the time M is obtained. In the decision block, it is decided from the temporal average value <Ku (t)> and the parameter Ku (t) whether it is a transient state or a steady state. When the oxide film thickness d increases with time, the parameter Ku (t) is large when the change in the parameter Ku (t) (change in Ku 12 ) in FIG. 4 or 6 is large (for example, d = 0. The vicinity of 6 μm (FIG. 4) and the vicinity of 0.1 μm (FIG. 6) are determined to be a transient state, and when the change is small (for example, d = 2.2 μm).
In the vicinity (FIG. 4) and in the vicinity of 0.2 μm (FIG. 6), it is determined to be a steady state. After the time M after the parameter Ku (t) becomes a steady state value, a stable temporal average value <Ku (t)> is obtained.

【0070】定常的な状態では、放射率算出ブロック2
50で平均化された放射率ε(t)が算出され、最大値
・最小値演算ブロック240で放射率ε(t)の最大値
εmax (t),最小値εmin (t)が算出される。温度
演算ブロック260では、輝度温度S1 またはS2 から
被測定物110の表面近傍の温度Tと最大値Tmax ,最
小値Tmin とが求められる。十分に酸化膜が厚くなった
とき(普通鋼(図3,4)の場合「d=5μm」、アル
ミニウム(図5,6)の場合「d=0.4μm」)、普
通鋼の場合「Ku(t)=0.789,ε(t)=0.
789」、アルミニウムの場合「Ku(t)=0.27
2〜0.2735,ε(t)=0.272〜0.273
5」となり、これらの値は実際の値とほぼ同じものにな
っている。
In the steady state, the emissivity calculation block 2
The averaged emissivity ε (t) is calculated at 50, and the maximum value / minimum value calculation block 240 calculates the maximum value ε max (t) and the minimum value ε min (t) of the emissivity ε (t). It In the temperature calculation block 260, the temperature T near the surface of the DUT 110, the maximum value T max , and the minimum value T min are obtained from the brightness temperature S 1 or S 2 . When the oxide film is sufficiently thick (“d = 5 μm” for ordinary steel (FIGS. 3 and 4) and “d = 0.4 μm” for aluminum (FIGS. 5 and 6)), “Ku” for ordinary steel (T) = 0.789, ε (t) = 0.
789 ", for aluminum" Ku (t) = 0.27 "
2 to 0.2735, ε (t) = 0.272 to 0.273
5 ”, and these values are almost the same as the actual values.

【0071】一方、過渡的な状態では、アラーム信号を
出力して警報を行うとともに改良型2色温度計として動
作する。また、PbS,PbSeを用いた場合、「検出
波長λ1 (λ3 )=2μm,検出波長λ2 (λ4 )=4
μm」であり、パラメータKu(t)の変化はKu34
変化になる。
On the other hand, in a transitional state, an alarm signal is output to give an alarm, and it operates as an improved two-color thermometer. When PbS and PbSe are used, “detection wavelength λ 13 ) = 2 μm, detection wavelength λ 24 ) = 4”
μm ”, and the change of the parameter Ku (t) becomes the change of Ku 34 .

【0072】このように、定常的な状態かどうかをオン
ラインで判定することにより、その状態に応じた計測が
可能になっている。特に、定常的な状態では単色式放射
温度計として動作しているため、簡単な演算で温度を測
定し動作が非常に早くなっている。また、測定感度も向
上している。参考までにこの点に付いて説明するとつぎ
のようになる。単色式放射温度計の波長λi における感
度ni は式11を偏微分して得られる(式20)。一
方、2色測温の場合は、近似的に式21で示される(n
12は2の輻射センサの検出波長n1 ,n2 の差)。これ
らの式から明らかなように単色測温の場合の方が感度が
良くなっていることが分かる。
As described above, by determining whether or not it is in a steady state online, it is possible to perform measurement according to that state. In particular, since it operates as a monochromatic radiation thermometer in a steady state, the temperature is measured by a simple calculation and the operation becomes very fast. The measurement sensitivity is also improved. For reference, this point is explained below. The sensitivity n i of the monochromatic radiation thermometer at the wavelength λ i is obtained by partially differentiating the formula 11 (formula 20). On the other hand, in the case of two-color temperature measurement, it is approximately represented by Expression 21 (n
12 is the difference between the detection wavelengths n 1 and n 2 of the radiation sensor 2 ). As is clear from these equations, the sensitivity is better in the case of monochromatic temperature measurement.

【0073】[0073]

【数20】 [Equation 20]

【0074】[0074]

【数21】 [Equation 21]

【0075】図3ないし図6では、設置角を0度として
いるが、この角度を変えると、パラメータKu(t),
放射率ε(t)は異なった変化をする。この場合におい
ても、これらの値は、定常的な状態では輝度温度S1
2 ,検出波長値を用いてオンラインで同様に求められ
る。そのため、設置状態にかかわりなく被測定物の表面
近傍の温度TやパラメータKu(t),放射率ε(t)
を測定できる。また、被測定物の素材がかわっても同様
である。
In FIGS. 3 to 6, the installation angle is 0 degree, but if this angle is changed, the parameter Ku (t),
The emissivity ε (t) changes differently. Even in this case, these values are the brightness temperature S 1 ,
It is similarly determined online using S 2 and the detected wavelength value. Therefore, the temperature T near the surface of the object to be measured, the parameter Ku (t), and the emissivity ε (t) regardless of the installation state.
Can be measured. The same applies even if the material of the measured object changes.

【0076】このように、良好な測定を可能としている
ので、この装置をオンラインプロセスに用いると、その
プロセスの温度制御性が向上し、品質が大きく向上す
る。
Since good measurement is possible in this way, when this apparatus is used in an online process, the temperature controllability of the process is improved and the quality is greatly improved.

【0077】つぎに、本発明の第2実施例について説明
する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0078】前述の第1実施例では、放射率累乗比に対
応するパラメータKu(t)として放射率累乗比そのも
のを用いたが、このほかの数学的に等価的なパラメータ
を用いても動作する。表1には、その例として式5のを
両辺(表のA)を変形したもの(表のB,C)を示して
いる。
In the above-described first embodiment, the emissivity power ratio itself is used as the parameter Ku (t) corresponding to the emissivity power ratio, but other mathematically equivalent parameters may be used. .. Table 1 shows, as an example, a modification of both sides (A in the table) of Equation 5 (B and C in the table).

【0079】[0079]

【表2】 [Table 2]

【0080】また、温度演算ブロックについても数学的
な等価な変換が可能で、式22でも求め得る。
Further, with respect to the temperature calculation block, mathematical equivalent conversion can be performed and can be obtained by the expression 22.

【0081】[0081]

【数22】 [Equation 22]

【0082】第2実施例は、パラメータKu(t)とし
て輝度信号の逆数の差「1/S1 −1/S2 」を用い、
温度演算ブロックを式22によるものとした場合のもの
である。前述の第1実施例とは、ほぼ同等だが、演算ユ
ニット140において放射率測定部270の構成が若干
異なっており、図8には、第2実施例の演算ユニット1
40及び放射率測定部370の構成を示す(相関ブロッ
ク290については省略)。異なっている点を示すとつ
ぎのようになる。
In the second embodiment, the difference "1 / S 1 -1 / S 2 " of the reciprocal of the luminance signal is used as the parameter Ku (t),
This is a case where the temperature calculation block is based on Equation 22. Although it is almost the same as the above-described first embodiment, the configuration of the emissivity measuring unit 270 in the arithmetic unit 140 is slightly different, and FIG. 8 shows the arithmetic unit 1 of the second embodiment.
40 and the emissivity measuring unit 370 are shown (correlation block 290 is omitted). The differences are shown below.

【0083】放射率累乗比演算ブロック310は、輝度
温度S1 ,S2 から「1/S1 −1/S2 」の演算でパ
ラメータKu(t)を求め、時間平均演算ブロック23
0は式8でこのパラメータKu(t)の時間的平均値
〈Ku(t)〉を求める。判定ブロックは、パラメータ
Ku(t)が所定の範囲にあるかを判定する。この範囲
は、許容される温度誤差ΔTから前述の式18と式23
に基づいて決められる。
The emissivity exponentiation ratio calculation block 310 obtains the parameter Ku (t) from the brightness temperatures S 1 and S 2 by the calculation of “1 / S 1 −1 / S 2 ”, and the time average calculation block 23.
0 calculates the temporal average value <Ku (t)> of this parameter Ku (t) by the equation 8. The decision block decides whether the parameter Ku (t) is within a predetermined range. This range is calculated from the allowable temperature error ΔT by the above-mentioned equations 18 and 23.
It is decided based on.

【0084】[0084]

【数23】 [Equation 23]

【0085】放射率算出ブロック250は、式22で輝
度温度S1 ,S2 から放射率ε(t)を求め、また、最
大値・最小値演算ブロック240は、式24a,24b
でサンプリングされたパラメータKu(t)の最大値・
最小値から放射率ε(t)の最大値εmax (t),最小
値εmin (t)を算出する。ここで、放射率算出ブロッ
ク250は、式23でパラメータKu(t)又は時間的
平均値〈Ku(t)〉から放射率ε(t)を求めること
も可能である。
The emissivity calculation block 250 obtains the emissivity ε (t) from the brightness temperatures S 1 and S 2 by the expression 22, and the maximum / minimum value calculation block 240 uses the expressions 24a and 24b.
Maximum value of parameter Ku (t) sampled by
The maximum value ε max (t) and the minimum value ε min (t) of the emissivity ε (t) are calculated from the minimum value. Here, the emissivity calculation block 250 can also obtain the emissivity ε (t) from the parameter Ku (t) or the temporal average value <Ku (t)> in Equation 23.

【0086】[0086]

【数24】 [Equation 24]

【0087】この装置は、前述の第1実施例と比較して
パラメータKu(t)の値が異なるだけで同じ動作をす
る。ただし、指数演算をしない分動作速度が速くなる。
This device operates in the same manner as in the first embodiment described above except that the value of the parameter Ku (t) is different. However, the operation speed becomes faster because the exponential calculation is not performed.

【0088】つぎに、本発明の第3実施例について説明
する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0089】プロセスラインにおいては、単色式放射温
度計で良いような測定箇所があり、このような箇所には
単色式放射温度計を設置しておくのがコスト上有利であ
る。しかし、プロセス材料がかわったりすると放射率が
変化するため、前述したようにオフライン作業でこの放
射率を測定することになる。この作業を簡単化するため
の装置が、図9に示すような、2色式放射温度計13
0,演算ユニット440で構成された放射率測定装置で
ある。単色式放射温度計120は、プロセスラインに設
けられ、被測定物110の表面から放射された波長λ0
の光を検出し輝度温度S0 として図示せぬプロセスコン
トローラに出力する既存のオンライン放射温度計であ
る。
In the process line, there are measurement points that are suitable for a monochromatic radiation thermometer, and it is advantageous in terms of cost to install a monochromatic radiation thermometer at such a location. However, since the emissivity changes when the process material is changed, the emissivity is measured by the offline work as described above. A device for simplifying this work is a two-color radiation thermometer 13 as shown in FIG.
0, an emissivity measuring device including an arithmetic unit 440. The monochromatic radiation thermometer 120 is provided in the process line and has a wavelength λ 0 radiated from the surface of the DUT 110.
It is an existing online radiation thermometer that detects the light of the above and outputs it as a brightness temperature S 0 to a process controller (not shown).

【0090】2色式放射温度計130は前述の実施例と
同様のものである。演算ユニット440は、前述の実施
例の放射率測定部270又は370で構成され、測定さ
れた放射率を図示せぬプロセスコントローラに出力す
る。ここで、これらの検出波長には「λ1 〈λ
0 〈λ2 」という関係をもたせている。また、演算ユニ
ット440は測定結果を保持するための記憶手段(ディ
スク装置とそのインターフェイスなど)を有し、測定結
果を保持する。
The two-color radiation thermometer 130 is similar to that of the above-mentioned embodiment. The arithmetic unit 440 includes the emissivity measuring unit 270 or 370 of the above-described embodiment, and outputs the measured emissivity to a process controller (not shown). Here, for these detection wavelengths, "λ 1
The relationship is 02 ”. The arithmetic unit 440 also has a storage unit (a disk device and its interface, etc.) for holding the measurement result, and holds the measurement result.

【0091】放射率を測定する際、この装置を単色式放
射温度計120近傍に仮設置し、プロセスコントローラ
に接続する。このとき、単色式放射温度計120の測定
角度とできるだけ一致するようにする。そしてこの装置
を動作させる。前述の実施例と同じ動作で放射率ε0
算出され、プロセスコントローラに出力されて保持され
る。その後、この仮設置した装置を取り外す。ほかに測
定すべき箇所がある場合、同様にして順次測定して行
く。前述したように、定常的な状態では、波長λ0 ,λ
1 ,λ2 の放射率は等しく、測定された放射率は単色式
放射温度計120の放射率である。プロセスコントロー
ラは、この放射率と単色式放射温度計120の輝度温度
0 とから被測定物110の表面近傍の温度を測定す
る。
When measuring the emissivity, this device is temporarily installed near the monochromatic radiation thermometer 120 and connected to the process controller. At this time, the measurement angle of the monochromatic radiation thermometer 120 is made to match as much as possible. Then, the device is operated. The emissivity ε 0 is calculated by the same operation as in the above-described embodiment, and is output to the process controller and held. Then, the temporarily installed device is removed. If there are other points to be measured, measure them in the same way. As described above, in the steady state, the wavelengths λ 0 and λ
The emissivities of 1 and λ 2 are equal, and the measured emissivity is the emissivity of the monochromatic radiation thermometer 120. The process controller measures the temperature near the surface of the DUT 110 from the emissivity and the brightness temperature S 0 of the monochromatic radiation thermometer 120.

【0092】このように、材料がかわるごとに、プロセ
スラインに設けられた単色式放射温度計それぞれの放射
率が測定され、オンラインで材料やプロセスの相違など
による放射率の変化に対応することが可能になる。この
測定結果は、プロセスコントローラまたはディスクに保
持され、放射率のデータベースができることになる。次
回同じ材料を加工するときはこのデータベースから放射
率のデータを呼び出せば、再度測定せずにプロセス制御
が可能になる。
As described above, each time the material is changed, the emissivity of each of the monochromatic radiation thermometers provided in the process line is measured, and it is possible to respond to the change in the emissivity due to the difference in the material or the process online. It will be possible. The result of this measurement is stored in the process controller or disk, and a database of emissivity is created. When processing the same material next time, if the emissivity data is called from this database, process control becomes possible without re-measurement.

【0093】こうして得られたデータベースは、放射率
の上限値・下限値といった測定誤差に関するデータを含
むものであるので、このデータベースを利用することに
より新たな放射温度測定装置を構成することができる。
この放射温度測定装置の場合でも、測定温度の測定誤差
を得ることができ、測定誤差が得られることはプロセス
の品質管理上重要な意義を持つ。また、データベースを
用いた相関テーブルに基づいて測定温度及び測定誤差を
得るものであるので、非常に高速に測定することが可能
になる。そのため、プロセスの高速処理に寄与し、生産
性の向上に役立つものである。以下、この放射温度測定
装置を第4の実施例として説明する。
Since the database thus obtained contains data relating to measurement errors such as the upper and lower limits of the emissivity, a new radiation temperature measuring device can be constructed by using this database.
Even in the case of this radiation temperature measuring device, it is possible to obtain the measurement error of the measurement temperature, and the fact that the measurement error is obtained has important significance in the quality control of the process. Further, since the measurement temperature and the measurement error are obtained based on the correlation table using the database, the measurement can be performed at a very high speed. Therefore, it contributes to high-speed processing of the process and helps improve productivity. Hereinafter, this radiation temperature measuring device will be described as a fourth embodiment.

【0094】図10は、本発明の放射温度測定装置の第
4の実施例を示したものである。この装置は、前述の実
施例と同様の2色式放射温度計130と、演算ユニット
470とを有し、演算ユニット470において放射率累
乗比と放射率又は放射率比との相関から測定温度及び測
定誤差を得ている点に特徴がある。放射率との相関によ
る場合と、放射率比との相関による場合とでは処理が若
干異なるが、まず、放射率との相関によるものとして、
各部について説明する。
FIG. 10 shows a radiation temperature measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. This device has a two-color type radiation thermometer 130 similar to the above-mentioned embodiment and a calculation unit 470. In the calculation unit 470, the measured temperature and the emissivity are calculated from the correlation between the emissivity exponentiation ratio and the emissivity or emissivity ratio. The feature is that the measurement error is obtained. The processing is slightly different depending on the correlation with the emissivity and the correlation with the emissivity ratio, but first, as a result of the correlation with the emissivity,
Each part will be described.

【0095】放射率累乗比演算ブロック410は、前述
の実施例と同様であり、輝度温度S1 ,S2 から放射率
累乗比を算出する(改めて式25として示す。以下同
様)。この例でも、放射率累乗比EPRそのものでな
く、上述したパラメータKu(t)のように放射率累乗
比に対応するパラメータでもよい。ここでは、放射率累
乗比(又は対応するパラメータ)を「EPR」で示して
区別する。
The emissivity exponentiation ratio calculation block 410 is the same as in the above-described embodiment, and calculates the emissivity exponentiation ratio from the brightness temperatures S 1 and S 2 (shown again as equation 25; the same applies hereinafter). Also in this example, instead of the emissivity exponentiation ratio EPR itself, a parameter corresponding to the emissivity exponentiation ratio such as the above-mentioned parameter Ku (t) may be used. Here, the emissivity exponentiation ratio (or the corresponding parameter) is indicated by "EPR" for distinction.

【0096】[0096]

【数25】 [Equation 25]

【0097】相関データ参照テーブル452には、放射
率累乗比と放射率又は放射率比との相関から回帰関数を
予め求めておき、これらが記憶される。回帰関数は、予
めオフラインで被測定物110について実測されたデー
タに基づいて定められ、放射率累乗比及び放射率の実測
値をプロットし、これらのデータ群を回帰した回帰式で
ある。実測する際単色式温度計であった場合、放射率累
乗比と放射率との相関がとられる。中心回帰関数f,上
限回帰関数fU ,下限回帰関数fL は、放射率累乗比E
PRと放射率の中心値ε0 との相関,放射率の上限値ε
U との相関,放射率の下限値εL との相関をそれぞれ示
すもので、関数f,fU ,fL を式26,式27,式2
8で示される。
In the correlation data reference table 452, a regression function is obtained in advance from the correlation between the emissivity power ratio and the emissivity or the emissivity ratio, and these are stored. The regression function is a regression formula that is determined in advance based on the data actually measured on the DUT 110 offline, plots the measured values of the emissivity power ratio and the emissivity, and regresses these data groups. In the case of a monochromatic thermometer during actual measurement, the emissivity exponentiation ratio and the emissivity are correlated. The central regression function f, the upper limit regression function f U , and the lower limit regression function f L are the emissivity power ratio E
Correlation between PR and central value ε 0 of emissivity, upper limit ε of emissivity
It shows the correlation with U and the correlation with the lower limit value ε L of the emissivity, respectively, and the functions f, f U , and f L are expressed by Equation 26, Equation 27, and Equation 2
8 is shown.

【0098】[0098]

【数26】 [Equation 26]

【0099】[0099]

【数27】 [Equation 27]

【0100】[0100]

【数28】 [Equation 28]

【0101】相関データ参照テーブル452には、簡単
に温度誤差が求められるように、中心値と上限値,下限
値との比εU /ε0 ,εL /ε0 をそれぞれバラツキ関
数vU ,vL として定義し、放射率累乗比から中心値と
上限値,下限値との比を得るようにしている(この点に
付いては放射率比の場合も同様である)。関数vU ,v
L は、温度誤差を求める際に必要な推定値を与えるもの
であり、測定データの比をとれば良いので容易に定める
ことができる。
In the correlation data reference table 452, the ratios ε U / ε 0 and ε L / ε 0 of the central value to the upper limit value and the lower limit value are respectively set to the variation functions v U , so that the temperature error can be easily obtained. It is defined as v L , and the ratio of the center value to the upper limit value and the lower limit value is obtained from the emissivity exponentiation ratio (this point also applies to the emissivity ratio). Functions v U , v
L gives an estimated value necessary for obtaining the temperature error, and can be easily determined because the ratio of the measurement data may be taken.

【0102】放射率算定ブロック450は、相関データ
参照テーブル452を用いて放射率累乗比演算ブロック
410で得た放射率累乗比EPRの実測値からそれに対
応する放射率の中心値ε0 ,比εU /ε0 ,εL /ε0
を算出する。温度演算ブロック460は、輝度温度S1
及び放射率の中心値ε0 から測定温度T* を求める。こ
の演算は、前述の式1に示した単色温度計のものと同様
であるが、改めて式29に示す。
The emissivity calculation block 450 uses the correlation data reference table 452 to measure the emissivity-to-power ratio EPR obtained in the emissivity-to-power ratio calculation block 410 from the actual measured value of the emissivity to power ratio corresponding to the central value ε 0 and ratio ε of the emissivity. U / ε 0 , ε L / ε 0
To calculate. The temperature calculation block 460 determines the brightness temperature S 1
And the measured temperature T * is obtained from the central value ε 0 of the emissivity. This calculation is similar to that of the monochromatic thermometer shown in Equation 1 above, but is shown in Equation 29 again.

【0103】[0103]

【数29】 [Equation 29]

【0104】また、温度誤差演算ブロック462は、測
定温度T* と比εU /ε0 ,εL /ε0 とから式30に
基づいて温度誤差ΔTの上限誤差ΔTU ,下限誤差ΔT
L を求める。式30は、前述の式1について上限値εU
を代入した上限温度TU を求める式と、測定温度T*
式29とから輝度温度Sを消去して得られたものであ
る。(ε* /ε)の値を(εU /ε0 )から(εL /ε
0 )にかえると、下限温度TL も同様の関係になる。
Further, the temperature error calculation block 462 determines the upper limit error ΔT U and the lower limit error ΔT U of the temperature error ΔT from the measured temperature T * and the ratios ε U / ε 0 and ε L / ε 0 based on the equation 30.
Find L. Equation 30 is the upper limit value ε U for Equation 1 above.
It is obtained by deleting the brightness temperature S from the equation for obtaining the upper limit temperature T U in which the value of is substituted and the equation 29 of the measured temperature T * . The value of (ε * / ε) is calculated from (ε U / ε 0 ) to (ε L / ε)
If it is changed to 0 ), the lower limit temperature T L has the same relationship.

【0105】[0105]

【数30】 [Equation 30]

【0106】つぎに、関数f,fU ,fL 或いは関数v
U ,vL について説明する。
Next, the functions f, f U , f L or the function v
U and v L will be described.

【0107】バラツキ関数vU ,vL は、その定義から
式31,32で示される(関数f,fU ,fL は式26
〜28又は後述する式34〜36のいずれの場合も含
む)。
The dispersion functions v U and v L are expressed by the equations 31 and 32 (the functions f, f U and f L are represented by the equation 26).
.About.28 or any of formulas 34 to 36 described later).

【0108】[0108]

【数31】 [Equation 31]

【0109】[0109]

【数32】 [Equation 32]

【0110】このような関数vU ,vL が決まれば、任
意の放射率累乗比EPRに対して、放射率又は放射率比
の予測値(オフライン関数f,fU ,fL による回帰推
定値)がどの程度の誤差をはらむかが得られることにな
る。図11はその様子を示したもので、測定された放射
率累乗比EPR0 に対して放射率又は放射率比f(EP
0 ),その下限値fU (EPR0 ),上限値fL (E
PR0 )が得られる様子を示したものである。関数f,
U ,fL 或いは関数vU ,vL をつぎの手順で決めて
行く。
If such functions v U and v L are determined, the emissivity or the emissivity ratio predicted value (regression estimated value by the offline functions f, f U and f L) with respect to an arbitrary emissivity exponentiation ratio EPR. ) Will give you an error margin. FIG. 11 shows such a state, the measured emissivity relative emissivity power ratio EPR 0 or emissivity ratio f (EP
R 0 ), its lower limit value f U (EPR 0 ), and its upper limit value f L (E
It shows how PR 0 ) is obtained. Function f,
f U , f L or the functions v U , v L are determined by the following procedure.

【0111】まず、予めオフラインで所定の被測定物1
10について放射率累乗比及び放射率又は放射率比を実
測し、この実測値をプロットする。これらのデータ群の
うち頻度の高い部分に付いて回帰して関数fとする。
First, a predetermined object to be measured 1 is offline in advance.
The emissivity exponentiation ratio and the emissivity or the emissivity ratio for 10 are measured, and the measured values are plotted. A high-frequency portion of these data groups is regressed to obtain a function f.

【0112】こうして得られた「放射率累乗比に対する
放射率の中心値ε0 又は放射率比の中心値(ε1
ε2 0 」の関数fに対して、中心値ε0 又は(ε1
ε2 0が±15%,±10%,±5%など誤差が典型
値をとるものを関数fU ,fL とする。ここで、データ
群のうちレアケース(3σ値)になるものは外しておく
(図12のプロットA)。この時、関数vU ,vL は一
定値になり、1±0.15,1±0.10,1±0.0
5などの値をとる。関数fU ,fL で囲まれた領域のな
かに実測データが入っていることを確認してこれを関数
U ,vL とする(図13)。
The thus obtained "center value of emissivity ε 0 with respect to emissivity power ratio or center value of emissivity ratio (ε 1 /
For the function f of ε 2 ) 0 ”, the central value ε 0 or (ε 1 /
Let ε 2 ) 0 be ± 15%, ± 10%, ± 5%, and other typical error values be the functions f U and f L. Here, the data case that becomes a rare case (3σ value) is excluded (plot A in FIG. 12). At this time, the functions v U and v L become constant values, and 1 ± 0.15, 1 ± 0.10, 1 ± 0.0
Takes a value such as 5. After confirming that the actual measurement data are contained in the area surrounded by the functions f U and f L , these are designated as functions v U and v L (FIG. 13).

【0113】この場合、図14にしめすように、ある範
囲については実測データがばらつき、この範囲の放射率
累乗比EPRだけが大きなバラツキを与える場合があ
る。これはある特定の表面状態になると放射率の変動が
大きいことを示し、それに対応して大きなバラツキが現
れるのである。この場合についても関数vU ,vL でし
めされることになり、適応的な放射率変動のための計算
誤差の見積もり対応ができる。このように相関データ参
照テーブル452は、バラツキ情報を保持したものにな
る。
In this case, as shown in FIG. 14, the measured data may vary in a certain range, and only the emissivity exponentiation ratio EPR in this range may greatly vary. This means that the emissivity fluctuates greatly when a specific surface condition is reached, and a large variation appears correspondingly. In this case as well, the functions v U and v L are shown, and the calculation error for adaptive emissivity fluctuation can be estimated. In this way, the correlation data reference table 452 holds the variation information.

【0114】こうして、関数vU は、放射率累乗比EP
Rに対する放射率又は放射率比の最小値をオフラインデ
ータに基づいて与えられ、1.0以下の値をとる。ま
た、関数vL は、放射率累乗比EPRに対する放射率又
は放射率比の最大値をオフラインデータに基づいて与え
られ、1.0以上の値をとる。例えば、誤差±10%で
あれば、関数vU ,vL は式33のようになる。
Thus, the function v U is the emissivity power ratio EP
The minimum value of the emissivity or emissivity ratio for R is given based on the offline data and takes a value of 1.0 or less. Further, the function v L is given a maximum value of the emissivity or the emissivity ratio with respect to the emissivity exponentiation ratio EPR based on the offline data, and takes a value of 1.0 or more. For example, if the error is ± 10%, the functions v U and v L are as in Expression 33.

【0115】[0115]

【数33】 [Expression 33]

【0116】つぎにこの装置の動作について説明する。Next, the operation of this device will be described.

【0117】2色式放射温度計130の信号即ち輝度温
度S1 ,S2 から放射率累乗比演算ブロック410によ
り放射率累乗比EPRが得られる。この放射率累乗比E
PRは、放射率算定ブロック450にて相関データ参照
テーブル452を用いて放射率累乗比EPRに対応する
放射率の中心値ε0 に変換される。また、比(εU /ε
0 )若しくは(εL /ε0 )が得られる。このとき誤差
が典型値をとるものであれば、その値は一定のものであ
る。また、図14のような場合、誤差範囲に応じた比
(εU /ε0 )若しくは(εL /ε0 )が得られる。
The emissivity exponentiation ratio calculation block 410 obtains the emissivity exponentiation ratio EPR from the signals of the two-color emission thermometer 130, that is, the brightness temperatures S 1 and S 2 . This emissivity exponentiation ratio E
The PR is converted into the central value ε 0 of the emissivity corresponding to the emissivity exponentiation ratio EPR using the correlation data reference table 452 in the emissivity calculation block 450. In addition, the ratio (ε U / ε
0 ) or (ε L / ε 0 ) is obtained. At this time, if the error has a typical value, the value is constant. In the case of FIG. 14, the ratio (ε U / ε 0 ) or (ε L / ε 0 ) according to the error range can be obtained.

【0118】温度演算ブロック460では放射率の中心
値ε0 から測定温度T* が求められ、また、温度誤差演
算ブロック462では測定温度T* と比εU /ε0 ,ε
L /ε0 とから上限誤差ΔTU ,下限誤差ΔTL を求め
られる。このとき、比εU /ε0 ,εL /ε0 はすでに
与えられており、これを用いて式30に基づいて誤差が
求められるので、この演算は非常に簡単なものになる。
In the temperature calculation block 460, the measured temperature T * is obtained from the central value ε 0 of the emissivity, and in the temperature error calculation block 462, the measured temperature T * and the ratios ε U / ε 0 , ε.
The upper limit error ΔT U and the lower limit error ΔT L can be obtained from L / ε 0 . At this time, the ratios ε U / ε 0 and ε L / ε 0 are already given, and the error is obtained based on the equation 30 using this, so that this calculation is very simple.

【0119】このようにして、測定対象の表面の測定温
度を得ることができ、また、上限誤差ΔTU ,下限誤差
ΔTL も同時に得ることができる。そのため、どの程度
測定温度T* が誤差を持つかを知ることができ、プロセ
スの温度管理を有効に行うことができる。これによっ
て、プロセスの品質管理を良好に行うことができ、生産
性の向上に役立たせることができる。特に、前述した実
施例のように平均値を採ることをしないので応答性が非
常に良いものになる。
In this way, the measured temperature of the surface of the object to be measured can be obtained, and the upper limit error ΔT U and the lower limit error ΔT L can be obtained at the same time. Therefore, it is possible to know how much the measured temperature T * has an error, and it is possible to effectively manage the temperature of the process. As a result, the quality control of the process can be favorably performed, which can be useful for improving productivity. Particularly, since the average value is not taken as in the above-mentioned embodiment, the response is very good.

【0120】予めオフラインで被測定物110について
実測する際に2色式温度計であった場合、放射率比(ε
1 /ε2 )との相関がとられる。中心回帰関数f,上限
回帰関数fU ,下限回帰関数fL を予め求めておき、こ
れらが記憶される。これらの関数は、放射率累乗比EP
Rと放射率比の中心値(ε1 /ε2 0 ,上限放射率比
(ε1 /ε2 U ,下限放射率比(ε1 /ε2 L との
相関をそれぞれ示すもので、式34,式35,式36で
示される。
When the object 110 to be measured is measured off-line in advance, if the two-color thermometer is used, the emissivity ratio (ε
1 / ε 2 ). The central regression function f, the upper limit regression function f U , and the lower limit regression function f L are obtained in advance and stored. These functions are the emissivity power ratio EP
Correlation between R and the central value of emissivity ratio (ε 1 / ε 2 ) 0 , upper emissivity ratio (ε 1 / ε 2 ) U , and lower emissivity ratio (ε 1 / ε 2 ) L , respectively. , Equation 34, Equation 35, and Equation 36.

【0121】[0121]

【数34】 [Equation 34]

【0122】[0122]

【数35】 [Equation 35]

【0123】[0123]

【数36】 [Equation 36]

【0124】相関データ参照テーブル452には、上述
の場合と同様、簡単に温度誤差が求められるようにバラ
ツキ関数vU ,vL として定義し、中心値と上限値との
比「(ε1 /ε2 U /(ε1 /ε2 0 」,中心値と
下限値との比「(ε1 /ε2 L /(ε1 /ε2 0
を得るようにしている。
In the correlation data reference table 452, similarly to the above case, the variation functions v U and v L are defined so that the temperature error can be easily obtained, and the ratio of the central value to the upper limit value “(ε 1 / ε 2 ) U / (ε 1 / ε 2 ) 0 ”, the ratio of the central value to the lower limit value“ (ε 1 / ε 2 ) L / (ε 1 / ε 2 ) 0
Trying to get.

【0125】図15は、関数f,fU ,fL の一例を示
したものであり、図のプロットは予めオフラインで所定
の材質(川崎製鉄製低炭素鋼CAL材)で実測したもの
である。オンラインプロセス上確率的に発生するすべて
の放射率変動を網羅するようなヒートパターン変化,材
質変化,表面状態の変化を想定した場合の一例であり、
妥当と思える誤差範囲ですべての放射率や放射率比の変
動を網羅するものになっている。関数fU ,fL はそれ
ぞれこれらの実測データのうちレアケース(3σ値)を
外したものについて上限,下限の境界を示すものとして
いる。
FIG. 15 shows an example of the functions f, f U , and f L , and the plots in the figure are those measured in advance offline with a predetermined material (Kawasaki Steel low carbon steel CAL material). .. This is an example of a case in which heat pattern changes, material changes, and surface state changes that cover all emissivity fluctuations that occur stochastically in the online process are assumed.
It covers all emissivity and emissivity ratio variations within a reasonable error range. The functions f U and f L indicate the boundaries between the upper limit and the lower limit, respectively, of the measured data obtained by removing the rare case (3σ value).

【0126】放射率算定ブロック450は、相関データ
参照テーブル452を用いて放射率累乗比演算ブロック
410で得た放射率累乗比EPRの実測値からそれに対
応する放射率比の中心値(ε1 /ε2 0 ,上限放射率
比(ε1 /ε2 U ,下限放射率比(ε1 /ε2 L
算出する。温度演算ブロック460は、放射率比の中心
値(ε1 /ε2 0 から測定温度T* を求める。この演
算は、前述した2色式温度計のものと同様であるが、改
めて式37に示す。
[0126] Emissivity calculation block 450, the center value of the emissivity ratio corresponding thereto from the measured value of emissivity power ratio EPR obtained in emissivity power ratio calculation block 410 using the correlation data reference table 452 (epsilon 1 / Calculate ε 2 ) 0 , upper limit emissivity ratio (ε 1 / ε 2 ) U , and lower limit emissivity ratio (ε 1 / ε 2 ) L. The temperature calculation block 460 obtains the measured temperature T * from the central value (ε 1 / ε 2 ) 0 of the emissivity ratio. This calculation is the same as that of the two-color type thermometer described above, but it is shown in Equation 37 again.

【0127】[0127]

【数37】 [Equation 37]

【0128】また、温度誤差演算ブロックは、輝度温度
1 ,S2 及び放射率比の中心値(ε1 /ε2 0 ,上
限放射率比(ε1 /ε2 U ,下限放射率比(ε1 /ε
2L から式38に基づいて温度誤差ΔTの上限誤差Δ
U ,下限誤差ΔTL を求める。式38は、前述の式3
4について上限値εU を代入した上限温度TU を求める
式と、測定温度T* の式34とから輝度温度Sを消去し
て得られたものである(式38において「λ* 」は2波
長式測温での見掛けの測定波長を示す)。「(ε*
ε)/(ε1 /ε2 )」の値を「(ε1 /ε2 U
(ε1 /ε2 0 」から「(ε1 /ε2 L /(ε1
ε2 0 」にかえると、下限温度TL も同様の関係にな
る。
In addition, the temperature error calculation block includes the brightness temperatures S 1 and S 2 and the center value (ε 1 / ε 2 ) 0 of the emissivity ratio, the upper limit emissivity ratio (ε 1 / ε 2 ) U , and the lower limit emissivity. Ratio (ε 1 / ε
2 ) From L, the upper limit error Δ of the temperature error ΔT is calculated based on the equation 38.
Obtain T U and lower limit error ΔT L. Expression 38 is the above Expression 3
4 is obtained by eliminating the brightness temperature S from the formula for obtaining the upper limit temperature T U in which the upper limit value ε U is substituted for and the formula 34 of the measured temperature T * (“λ * ” in Formula 38 is 2). Shows the apparent measurement wavelength in wavelength type temperature measurement). "(Ε * /
The value of (ε) / (ε 1 / ε 2 ) ”is set to“ (ε 1 / ε 2 ) U /
1 / ε 2 ) 0 ”to“ (ε 1 / ε 2 ) L / (ε 1 /
ε 2 ) 0 ”, the lower limit temperature T L has the same relationship.

【0129】[0129]

【数38】 [Equation 38]

【0130】この場合も同様にして測定温度T* ,上限
誤差ΔTU ,下限誤差ΔTL を得ることができる。
Also in this case, the measurement temperature T * , the upper limit error ΔT U , and the lower limit error ΔT L can be obtained in the same manner.

【0131】上記実施例においては、式30の(ε*
ε)または式38の「(ε* /ε)/(ε1 /ε2 )」
の値が直接得られるようにしたが、中心値ε0 ,上限値
εU,下限値εL (または、(ε1 /ε2 0 ,(ε1
/ε2 U ,(ε1 /ε2 L )をすべて求めるように
しても良いし、いずれか2つから測定温度T* などを求
めるようにしても良い。
In the above embodiment, (ε * /
ε) or “(ε * / ε) / (ε 1 / ε 2 )” in Equation 38
Although the value of is directly obtained, the central value ε 0 , the upper limit ε U , the lower limit ε L (or (ε 1 / ε 2 ) 0 , (ε 1
/ Ε 2 ) U and (ε 1 / ε 2 ) L ) may all be obtained, or the measured temperature T * or the like may be obtained from any two.

【0132】図16は、放射率の上限値εU ,下限値ε
L から測定温度T* などを求めるようにした場合の一例
である。この装置では、相関データ参照テーブル452
には、放射率累乗比EPRの実測値から放射率の上限値
εU ,下限値εL を得るようにしている。放射率の中央
値算出ブロック455は、上限値εU ,下限値εL を平
均して中心値ε0 を求める。この中心値ε0 から温度演
算ブロック460で得られた測定温度T* と上限値εU
とから、測定温度T* の最小値演算ブロック462aは
前述の式30にて測定温度の最小値T* min を求め、測
定温度T* と下限値εL とから、測定温度T* の最大値
演算ブロック462bは前述の式30にて測定温度の最
小値T* max を求める。
FIG. 16 shows the upper limit value ε U and the lower limit value ε of the emissivity.
This is an example of a case where the measured temperature T * and the like are obtained from L. In this device, the correlation data reference table 452
In addition, the upper limit value ε U and the lower limit value ε L of the emissivity are obtained from the actually measured values of the emissivity exponentiation ratio EPR. The emissivity median value calculation block 455 averages the upper limit value ε U and the lower limit value ε L to obtain the center value ε 0 . From the center value ε 0, the measured temperature T * obtained by the temperature calculation block 460 and the upper limit ε U
And from the measured temperature T * Minimum value calculation block 462a of determining the minimum value T * min of the measured temperature by a formula 30 described above, the measured temperature T * and from the lower limit value epsilon L, the measurement temperature T * of the maximum value The calculation block 462b obtains the minimum value T * max of the measured temperature by the above-mentioned formula 30.

【0133】輝度温度S1 ,S2 から放射率累乗比演算
ブロック410により放射率累乗比EPRが得られ、放
射率累乗比EPRは放射率算定ブロック450にて相関
データ参照テーブル452を用いて上限値εU ,下限値
εL に変換される。これらの値を用いて測定温度T*
これの最小値T* min 及び最小値T* max が求められ
る。
The emissivity exponentiation ratio calculation block 410 obtains the emissivity exponentiation ratio EPR from the brightness temperatures S 1 and S 2 , and the emissivity exponentiation ratio EPR is upper limit in the emissivity calculation block 450 using the correlation data reference table 452. The value ε U and the lower limit ε L are converted. Using these values, the measured temperature T * ,
The minimum value T * min and the minimum value T * max of this are determined.

【0134】図17は、上限誤差ΔTU ,下限誤差ΔT
L を得るようにしたもので、比εU/ε0 ,εL /ε0
をのもとめて(演算ブロック464)、これから図1の
実施例と同様にして上限誤差ΔTU ,下限誤差ΔTL
得ている。
FIG. 17 shows the upper limit error ΔT U and the lower limit error ΔT
L to obtain the ratio ε U / ε 0 , ε L / ε 0
(Operation block 464), the upper limit error ΔT U and the lower limit error ΔT L are obtained from this in the same manner as in the embodiment of FIG.

【0135】本発明は前述の実施例に限らず様々な変形
が可能である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but various modifications can be made.

【0136】例えば、過渡的な状態で改良型2色温度計
として動作するようにしたが、改良型2色温度計にかえ
て、キャビティ法やTRACE温度計など他の放射率変
動に対応可能なセンサで構成するようにしても良い。被
測定物の素材についても、鋼板又はアルミニウムに限ら
れず、シリコンなど他の素材でも良い。
For example, although the improved two-color thermometer is operated in a transient state, the improved two-color thermometer can be replaced by a cavity method, a TRACE thermometer, and other emissivity fluctuations. It may be configured with a sensor. The material of the object to be measured is not limited to steel plate or aluminum, and may be other material such as silicon.

【0137】また、2色式放射温度計の検出波長を切り
替えるようにすることも可能である。つまり、複数の輻
射センサ(例えば、Si,Ge,PbS,PbSe)を
設け、このうち2つを選んで輝度温度S1 ,S2 として
出力するようにしても良い。このとき、パラメータKu
(t)のカーブが変わり、定常的な状態が得やすくなる
ことがある。さらに放射率についても、パラメータKu
と同様に、これに対応するパラメータとしても良い。
It is also possible to switch the detection wavelength of the two-color radiation thermometer. That is, a plurality of radiation sensors (for example, Si, Ge, PbS, PbSe) may be provided, and two of them may be selected and output as the brightness temperatures S 1 and S 2 . At this time, the parameter Ku
The curve of (t) may change, and a steady state may be easily obtained. Furthermore, regarding the emissivity, the parameter Ku
Similarly, the parameter corresponding to this may be used.

【0138】本発明の放射温度測定装置が、被測定物に
ついて予め測定されたパラメータと被測定物の放射率の
相関に基づいて、被測定物の表面近傍の温度などを算出
する、という構成をとるものである場合、相関に基づい
て検出信号から表面近傍の温度などが求められるので、
演算が非常に速いものであり、表面近傍の温度などを迅
速に得ることができる。また、表面近傍の温度だけでな
く、温度誤差の上限値及び下限値もしくは誤差範囲をも
迅速に得ることができる。
The radiation temperature measuring device of the present invention calculates the temperature in the vicinity of the surface of the object to be measured based on the correlation between the parameter measured in advance on the object to be measured and the emissivity of the object to be measured. If it is, the temperature near the surface etc. can be obtained from the detection signal based on the correlation,
The calculation is very fast, and the temperature near the surface can be quickly obtained. Further, not only the temperature in the vicinity of the surface but also the upper limit value and the lower limit value of the temperature error or the error range can be quickly obtained.

【0139】[0139]

【発明の効果】以上の通り本発明の放射温度測定装置に
よれば、被測定物の表面が定常的な状態であるかどうか
を検知することができるので、被測定物の表面が定常的
な状態である場合に、2色式温度計の検出信号から被測
定物の表面近傍の温度を簡単な演算処理で求められるた
め、被測定物の表面近傍の温度を迅速に感度良く検出す
ることが可能になる。また、本発明の放射率測定装置に
よれば、被測定物の表面が定常的な状態であるかどうか
を検知することができる。
As described above, according to the radiation temperature measuring apparatus of the present invention, it is possible to detect whether or not the surface of the object to be measured is in a steady state. In this state, the temperature near the surface of the object to be measured can be obtained from the detection signal of the two-color thermometer by a simple calculation process, so that the temperature near the surface of the object to be measured can be detected quickly and with high sensitivity. It will be possible. Further, according to the emissivity measuring apparatus of the present invention, it is possible to detect whether or not the surface of the object to be measured is in a steady state.

【0140】本発明の放射率測定装置によれば、放射率
の変化を容易に測定することが可能になる。また、予め
測定された材料の放射率のバラツキが装置内に記憶され
ているので、そのバラツキ自体のオンライン予測及びそ
のバラツキに起因する温度バラツキのオンライン予測が
可能になる。こういったバラツキに対応すべくプロセス
制御をかけることができるようになり、測温外れによる
予防措置、適応制御並びに製品製造後の製品の温度コン
トロール外れによる注意部分の抽出が可能になる。
According to the emissivity measuring apparatus of the present invention, it is possible to easily measure the change in emissivity. Further, since the variation of the emissivity of the material which is measured in advance is stored in the apparatus, it is possible to perform online prediction of the variation itself and online prediction of the temperature variation due to the variation. It becomes possible to apply process control to cope with such variations, and preventive measures due to out-of-temperature measurement, adaptive control, and extraction of caution parts due to out-of-temperature control of the product after product manufacture become possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment.

【図2】演算ブロックの構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a calculation block.

【図3】放射率の変化を示す図。FIG. 3 is a diagram showing changes in emissivity.

【図4】放射率累乗比の変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a change in emissivity exponentiation ratio.

【図5】放射率の変化を示す図。FIG. 5 is a diagram showing changes in emissivity.

【図6】放射率累乗比の変化を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a change in emissivity exponentiation ratio.

【図7】範囲を決めるチャート図。FIG. 7 is a chart diagram for determining a range.

【図8】第2の実施例の演算ブロックの構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a calculation block according to a second embodiment.

【図9】第3の実施例の構成図。FIG. 9 is a configuration diagram of a third embodiment.

【図10】第4の実施例の構成図。FIG. 10 is a configuration diagram of a fourth embodiment.

【図11】測定された放射率累乗比に対して放射率又は
放射率比,その下限値,上限値の相関を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a correlation of an emissivity or an emissivity ratio, its lower limit value, and its upper limit value with respect to a measured emissivity power ratio.

【図12】レアケースのプロットを示す図。FIG. 12 is a diagram showing a plot of a rare case.

【図13】関数vU ,vL が所定の値を持つときの関数
U ,fL の態様を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing an aspect of the functions f U and f L when the functions v U and v L have predetermined values.

【図14】大きなバラツキを与える場合の関数fU ,f
L の態様を示す図。
FIG. 14 shows the functions f U and f when a large variation is given.
The figure which shows the aspect of L.

【図15】放射率累乗比と放射率比との相関の実測例を
示す図。
FIG. 15 is a diagram showing an actual measurement example of the correlation between the emissivity exponentiation ratio and the emissivity ratio.

【図16】第4の実施例の構成図。FIG. 16 is a configuration diagram of a fourth embodiment.

【図17】第5の実施例の構成図。FIG. 17 is a configuration diagram of a fifth embodiment.

【図18】従来例の構成図。FIG. 18 is a configuration diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110…被測定物,120…単色式放射温度計,130
…2色式放射温度計,140…演算ユニット,210…
放射率累乗比演算ブロック,220…判定ブロック,2
30…時間平均演算ブロック,240…最大値・最小値
演算ブロック,250…放射率算出ブロック,260…
温度演算ブロック,270…放射率測定部。
110 ... Object to be measured, 120 ... Monochromatic radiation thermometer, 130
… Two-color radiation thermometer, 140… Computing unit, 210…
Emissivity power ratio calculation block, 220 ... Judgment block, 2
30 ... Time average calculation block, 240 ... Maximum value / minimum value calculation block, 250 ... Emissivity calculation block, 260 ...
Temperature calculation block, 270 ... Emissivity measurement unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武智 真一 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 前田 一郎 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shinichi Takechi Inventor, 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture Technical Research Division, Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Ichiro Maeda 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture Kawasaki Steel Corporation Technical Research Division

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物の表面から放射された光を異な
った少なくとも2波長で検出し検出信号として出力する
放射温度計と、 少なくとも2の波長の前記検出信号から放射率累乗比に
対応するパラメータを算出し、前記パラメータの時間的
平均値を求め、前記パラメータが前記時間的平均値に対
し所定の範囲にあるかを判定し、前記パラメータが前記
所定の範囲にある場合、前記パラメータから定められる
前記被測定物の表面の放射率又は放射率比に基づいて前
記検出信号から前記被測定物の表面近傍の温度を算出す
る演算手段とを備えたことを特徴とする放射温度測定装
置。
1. A radiation thermometer for detecting light emitted from the surface of an object to be measured at at least two different wavelengths and outputting it as a detection signal, and a radiation thermometer corresponding to the emissivity power ratio from the detection signals of at least two wavelengths. The parameter is calculated, the temporal average value of the parameter is obtained, it is determined whether the parameter is within a predetermined range with respect to the temporal average value, and when the parameter is within the predetermined range, the parameter is determined from the parameter. A radiation temperature measuring device, comprising: an arithmetic means for calculating the temperature near the surface of the object to be measured from the detection signal based on the emissivity or the emissivity ratio of the surface of the object to be measured.
【請求項2】 前記演算手段は、少なくとも1の波長の
前記検出信号から或いは少なくとも2の波長の前記検出
信号から前記被測定物の表面近傍の温度を算出すること
を特徴とする請求項1記載の放射温度測定装置。
2. The calculation means calculates the temperature near the surface of the object to be measured from the detection signal of at least one wavelength or from the detection signal of at least two wavelengths. Radiation temperature measuring device.
【請求項3】 前記演算手段は、前記パラメータの最大
値及び最小値から前記被測定物の表面近傍の温度の上限
値及び下限値をさらに算出することを特徴とする請求項
1記載の放射温度測定装置。
3. The radiation temperature according to claim 1, wherein the calculation means further calculates an upper limit value and a lower limit value of the temperature near the surface of the object to be measured from the maximum value and the minimum value of the parameter. measuring device.
【請求項4】 前記パラメータが前記所定の範囲外にあ
る場合、外部に前記放射率が不安定であることを示すア
ラーム信号を出力することを特徴とする請求項1記載の
放射温度測定装置。
4. The radiation temperature measuring device according to claim 1, wherein when the parameter is outside the predetermined range, an alarm signal indicating that the emissivity is unstable is output to the outside.
【請求項5】 被測定物の表面から放射された光を異な
った少なくとも2波長で検出し検出信号として出力する
放射温度計と、 少なくとも2の波長の前記検出信号から放射率累乗比に
対応するパラメータを算出し、前記パラメータの時間的
平均値を求め、前記パラメータが前記時間的平均値に対
し所定の範囲にあるかを判定し、前記パラメータが前記
所定の範囲にある場合、前記パラメータ或いは少なくと
も2の波長の前記検出信号から前記被測定物の表面から
放射された光の放射率又は放射率比を算出する演算手段
とを備えたことを特徴とする放射率測定装置。
5. A radiation thermometer for detecting light emitted from the surface of the object to be measured at at least two different wavelengths and outputting it as a detection signal, and a radiation thermometer corresponding to the emissivity power ratio from the detection signals of at least two wavelengths. The parameter is calculated, the temporal average value of the parameter is calculated, it is determined whether the parameter is within a predetermined range with respect to the temporal average value, and when the parameter is within the predetermined range, the parameter or at least An emissivity measuring apparatus comprising: an emissivity or an emissivity ratio of light emitted from the surface of the object to be measured from the detection signals of two wavelengths.
【請求項6】 被測定物の表面から放射された光を異な
った少なくとも2波長で検出し検出信号として出力する
放射温度計と、 少なくとも2の波長の前記検出信号から放射率累乗比に
対応するパラメータを算出し、前記被測定物について予
め測定された前記パラメータと前記被測定物の少なくと
も1波長の放射率又は放射率比との相関に基づいて、前
記検出信号から前記被測定物の表面近傍の温度の上限値
及び下限値もしくは誤差範囲とを算出する演算手段とを
備えたことを特徴とする放射温度測定装置。
6. A radiation thermometer for detecting light radiated from the surface of the object to be measured at at least two different wavelengths and outputting it as a detection signal, and a radiation thermometer corresponding to the emissivity power ratio from the detection signals of at least two wavelengths. A parameter is calculated, and based on the correlation between the parameter previously measured for the object to be measured and the emissivity or emissivity ratio of at least one wavelength of the object to be measured, the vicinity of the surface of the object to be measured from the detection signal. Radiation temperature measuring device, comprising: an arithmetic means for calculating an upper limit value and a lower limit value or an error range of the temperature.
【請求項7】 前記相関は、前記パラメータと、前記放
射率又は放射率比の中心値,上限値,放射率の下限値の
いずれかとの相関であることを特徴とする請求項6記載
の放射温度測定装置。
7. The radiation according to claim 6, wherein the correlation is a correlation between the parameter and any one of a center value, an upper limit value, and a lower limit value of the emissivity or emissivity ratio. Temperature measuring device.
【請求項8】 前記相関は、予めオフラインで前記被測
定物について実測されたデータに基づいて定められたも
のであることを特徴とする請求項6記載の放射温度測定
装置。
8. The radiation temperature measuring device according to claim 6, wherein the correlation is determined in advance based on data measured off-line in advance for the object to be measured.
【請求項9】 予めオフラインで所定の被測定物につい
て放射率累乗比及び放射率又は放射率比を実測し、実測
されたデータ群のうち頻度の高い部分に付いて回帰して
放射率又は放射率比の中心値の回帰関数を定め、 前記回帰関数による放射率又は放射率比の中心値から所
定の誤差範囲に前記データ群がある場合、前記誤差範囲
の上限・下限を上限値・下限値の回帰関数として、放射
率累乗比と前記被測定物の放射率又は放射率比との相関
を決定する方法。
9. The emissivity exponentiation ratio and the emissivity or emissivity ratio of a predetermined object to be measured is measured off-line in advance, and the emissivity or the emissivity or the emission is regressed by returning to a frequently used part of the measured data group. When the regression function of the central value of the rate ratio is determined, and the data group is in a predetermined error range from the central value of the emissivity or the emissivity ratio by the regression function, the upper and lower limits of the error range are the upper and lower limits. The method of determining the correlation between the emissivity power ratio and the emissivity or the emissivity ratio of the DUT as a regression function of.
JP926693A 1992-01-29 1993-01-22 Radiation temperature measuring apparatus, emissivity measuring apparatus and decision method of emissivity cumulative ratio-emissivity correlation Pending JPH05273043A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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