JPH06221925A - 放射温度計 - Google Patents
放射温度計Info
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- JPH06221925A JPH06221925A JP5010516A JP1051693A JPH06221925A JP H06221925 A JPH06221925 A JP H06221925A JP 5010516 A JP5010516 A JP 5010516A JP 1051693 A JP1051693 A JP 1051693A JP H06221925 A JPH06221925 A JP H06221925A
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- measured
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、放射温度計に関し、演算時間を圧縮
した上で、かつ高精度の測温を可能とする。 【構成】空間的、時間的な一部領域の放射率の補正値を
全域に適用する。その際の補正の方法としてあらかじめ
測定したＥＰＲと放射率ないし放射率比との相関データ
を利用する。
した上で、かつ高精度の測温を可能とする。 【構成】空間的、時間的な一部領域の放射率の補正値を
全域に適用する。その際の補正の方法としてあらかじめ
測定したＥＰＲと放射率ないし放射率比との相関データ
を利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放射温度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より温度のセンシング技術として被
測定体から放射された放射光のエネルギーを測定してそ
の被測定体の温度を計測する放射温度計が知られてい
る。この放射温度計には、その代表的なものとして、放
射光のうちある１つの波長を中心とした光を受光して測
温する単色温度計や、２つの波長の光をそれぞれ受光し
て測温する二色温度計等がある。この放射温度計は種々
の分野に応用されている有効な技術であるが、単色温度
計の場合被測定体表面の測定波長λにおける放射率εを
一定と仮定しており、この放射率εが不明、もしくは変
動する場合測温に大きな誤差をもたらす場合があるとい
う問題がある。また従来の二色温度計は、２つの測定波
長λ1 ，λ2 のそれぞれの放射率ε1 ，ε2 の比率ε1
／ε2 を一定と仮定しており、各放射率ε1 ，ε2 の値
は不明もしくは変動してもよいがその比率ε1 ／ε2 が
変動するような系においてはやはり測温に大きな誤差を
もたらす結果となる。
測定体から放射された放射光のエネルギーを測定してそ
の被測定体の温度を計測する放射温度計が知られてい
る。この放射温度計には、その代表的なものとして、放
射光のうちある１つの波長を中心とした光を受光して測
温する単色温度計や、２つの波長の光をそれぞれ受光し
て測温する二色温度計等がある。この放射温度計は種々
の分野に応用されている有効な技術であるが、単色温度
計の場合被測定体表面の測定波長λにおける放射率εを
一定と仮定しており、この放射率εが不明、もしくは変
動する場合測温に大きな誤差をもたらす場合があるとい
う問題がある。また従来の二色温度計は、２つの測定波
長λ1 ，λ2 のそれぞれの放射率ε1 ，ε2 の比率ε1
／ε2 を一定と仮定しており、各放射率ε1 ，ε2 の値
は不明もしくは変動してもよいがその比率ε1 ／ε2 が
変動するような系においてはやはり測温に大きな誤差を
もたらす結果となる。
【０００３】この問題を解決する技術が特公平３−４８
５５号公報に提案されている。ここに提案された技術
は、被測定体特有の放射率累乗比（Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔ
ｙ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ；以下、ＥＰＲと略す）
５５号公報に提案されている。ここに提案された技術
は、被測定体特有の放射率累乗比（Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔ
ｙ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ；以下、ＥＰＲと略す）
【０００４】
【数１】
【０００５】と放射率ε1 ／ε2 との間の関数形ｆをあ
らかじめオフラインで求めておき、オンライン測温時に
この関数形ｆを用いて放射率比率ε1 ／ε2 を補正し、
これにより正確な測温を行うものである。即ち、ウィー
ン（Ｗｉｅｎ）の放射式は、 Ｌ＿λ＝（Ｃ1 ／λ5 ）・ｅｘｐ（−Ｃ2 ／λＴ） …（１） 但し、Ｃ1 ，Ｃ2 は定数，λは波長，Ｔは絶対温度，Ｌ
＿λは波長λの放射エネルギーを表わす。により表わさ
れ、この（１）式より、
らかじめオフラインで求めておき、オンライン測温時に
この関数形ｆを用いて放射率比率ε1 ／ε2 を補正し、
これにより正確な測温を行うものである。即ち、ウィー
ン（Ｗｉｅｎ）の放射式は、 Ｌ＿λ＝（Ｃ1 ／λ5 ）・ｅｘｐ（−Ｃ2 ／λＴ） …（１） 但し、Ｃ1 ，Ｃ2 は定数，λは波長，Ｔは絶対温度，Ｌ
＿λは波長λの放射エネルギーを表わす。により表わさ
れ、この（１）式より、
【０００６】
【数２】
【０００７】が導出される。上記提案はこれを利用した
ものであり、オンライン測温時には各波長λ1 ，λ2 に
おける放射エネルギー量、即ち放射温度計の光電変換素
子の出力Ｌ1 ，Ｌ2 を用いてＥＰＲが計測され、あらか
じめオフラインで求めておいた関数形ｆを用いて ε1 ／ε2 ＝ｆ（ＥＰＲ） …（３） により放射率比ε1 ／ε2 が補正され、この補正された
放射率比ε1 ／ε2 に基づいて温度が求められる。
ものであり、オンライン測温時には各波長λ1 ，λ2 に
おける放射エネルギー量、即ち放射温度計の光電変換素
子の出力Ｌ1 ，Ｌ2 を用いてＥＰＲが計測され、あらか
じめオフラインで求めておいた関数形ｆを用いて ε1 ／ε2 ＝ｆ（ＥＰＲ） …（３） により放射率比ε1 ／ε2 が補正され、この補正された
放射率比ε1 ／ε2 に基づいて温度が求められる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の手法を用い
ると従来より高精度の測温が可能となるが、上記のよう
な補正演算を行う必要があるため、例えばかなり広い領
域内の温度分布を測定する場合、補正演算に時間がかか
り過ぎるという問題がある。本発明は、上記事情に鑑
み、演算時間を圧縮した上で、かつ高精度の測温が可能
な放射温度計を提供することを目的とする。
ると従来より高精度の測温が可能となるが、上記のよう
な補正演算を行う必要があるため、例えばかなり広い領
域内の温度分布を測定する場合、補正演算に時間がかか
り過ぎるという問題がある。本発明は、上記事情に鑑
み、演算時間を圧縮した上で、かつ高精度の測温が可能
な放射温度計を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第１の放射温度計は、 （１）被測定体表面から放射された放射光を受光するこ
とにより被測定体表面の放射エネルギーを測定する放射
エネルギー測定器 （２）被測定体表面から放射され放射エネルギーにより
受光される間の放射光の光路上に挿抜自在に配置され
た、透過光の波長及び／又は透過光の偏光角が互いに異
なる複数の光学フィルタ （３）所定の時刻もしくは所定の第１の時間領域内の各
時刻において複数の光学フィルタを光路上に循環的に配
置するとともに、所定の時刻もしくは第１の時間領域を
除く所定の第２の時間領域において、上記複数の光学フ
ィルタを、これら複数の光学フィルタ全てが光路から退
避した状態もしくはこれら複数の光学フィルタのうちの
所定の１枚の光学フィルタが光路上に配置された状態に
保持するフィルタ制御機構 （４）所定の時刻もしくは第１の時間領域内の各時刻に
おける測定結果に基づいて第２の時間領域内の各時刻の
測定結果を補正する補正手段の各要素を備えたことを特
徴とするものである。
明の第１の放射温度計は、 （１）被測定体表面から放射された放射光を受光するこ
とにより被測定体表面の放射エネルギーを測定する放射
エネルギー測定器 （２）被測定体表面から放射され放射エネルギーにより
受光される間の放射光の光路上に挿抜自在に配置され
た、透過光の波長及び／又は透過光の偏光角が互いに異
なる複数の光学フィルタ （３）所定の時刻もしくは所定の第１の時間領域内の各
時刻において複数の光学フィルタを光路上に循環的に配
置するとともに、所定の時刻もしくは第１の時間領域を
除く所定の第２の時間領域において、上記複数の光学フ
ィルタを、これら複数の光学フィルタ全てが光路から退
避した状態もしくはこれら複数の光学フィルタのうちの
所定の１枚の光学フィルタが光路上に配置された状態に
保持するフィルタ制御機構 （４）所定の時刻もしくは第１の時間領域内の各時刻に
おける測定結果に基づいて第２の時間領域内の各時刻の
測定結果を補正する補正手段の各要素を備えたことを特
徴とするものである。
【００１０】また、上記目的を達成する第２の放射温度
計は、 （１）被測定体表面の所定点もしくは所定の第１の領域
内の各点の放射エネルギーを測定する第１の放射エネル
ギー測定器 （２）被測定体表面の、上記所定点もしくは上記第１の
領域を包含する所定の第２の領域内の各点の放射エネル
ギーを測定する第２の放射エネルギー測定器 （３）第１および第２の放射エネルギー測定器による上
記所定点もしくは上記第１の領域内の各点の測定結果に
基づいて、第２の放射エネルギー測定器による上記第２
の領域内の各点の測定結果を補正する補正手段の各要素
を備えたことを特徴とするものである。
計は、 （１）被測定体表面の所定点もしくは所定の第１の領域
内の各点の放射エネルギーを測定する第１の放射エネル
ギー測定器 （２）被測定体表面の、上記所定点もしくは上記第１の
領域を包含する所定の第２の領域内の各点の放射エネル
ギーを測定する第２の放射エネルギー測定器 （３）第１および第２の放射エネルギー測定器による上
記所定点もしくは上記第１の領域内の各点の測定結果に
基づいて、第２の放射エネルギー測定器による上記第２
の領域内の各点の測定結果を補正する補正手段の各要素
を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】ここで、上記第２の放射温度計における上
記第１および第２の放射エネルギー測定器は、互いに異
なる波長の放射エネルギーを測定するものであってもよ
く、あるいは、被測定体表面の法線と被測定体表面から
放射され上記第１および第２の放射エネルギー測定器に
入射する放射光の各光路とのなす角度が互いに異なる位
置に配置されたものであってもよく、あるいは、偏光方
向の互いに異なる放射光のエネルギーを測定するもので
あってもよく、さらにはこれらの組合せであってもよ
い。
記第１および第２の放射エネルギー測定器は、互いに異
なる波長の放射エネルギーを測定するものであってもよ
く、あるいは、被測定体表面の法線と被測定体表面から
放射され上記第１および第２の放射エネルギー測定器に
入射する放射光の各光路とのなす角度が互いに異なる位
置に配置されたものであってもよく、あるいは、偏光方
向の互いに異なる放射光のエネルギーを測定するもので
あってもよく、さらにはこれらの組合せであってもよ
い。
【００１２】また、本発明は、上記第１の放射温度計と
上記第２の放射温度計との組合せであってもよいことは
もちろんである。
上記第２の放射温度計との組合せであってもよいことは
もちろんである。
【００１３】
【作用】例えば搬送される鋼板の表面温度分布をオンラ
インで計測するような場合、その鋼板の温度や表面状態
の変化の程度はあらかじめある程度予測でき、それを越
える急激な変化は通常生じない。ここで、本発明の第１
の放射温度計は、所定のある時刻もしくは所定の短時間
領域（第１の時間領域）の各時刻については、例えば上
述した従来の提案の手法に基づいて高精度な測定を行
い、その測定結果に基づいて長時間領域（第２の時間領
域）の各時刻の測定結果を補正するものである。高精度
な測定を行う所定の時刻もしくは所定の短時間領域につ
いては演算時間がかかるが、それは所定の時刻もしくは
所定の短時間領域のみであるためその間の補正演算時間
全体はそれほど長時間とはならない。またこの所定の時
刻もしくは所定の短時間領域における補正値を用いて長
時間領域の各時刻の測定結果を補正することにより、長
時間領域全体に亘って高精度の測定が可能となる。
インで計測するような場合、その鋼板の温度や表面状態
の変化の程度はあらかじめある程度予測でき、それを越
える急激な変化は通常生じない。ここで、本発明の第１
の放射温度計は、所定のある時刻もしくは所定の短時間
領域（第１の時間領域）の各時刻については、例えば上
述した従来の提案の手法に基づいて高精度な測定を行
い、その測定結果に基づいて長時間領域（第２の時間領
域）の各時刻の測定結果を補正するものである。高精度
な測定を行う所定の時刻もしくは所定の短時間領域につ
いては演算時間がかかるが、それは所定の時刻もしくは
所定の短時間領域のみであるためその間の補正演算時間
全体はそれほど長時間とはならない。またこの所定の時
刻もしくは所定の短時間領域における補正値を用いて長
時間領域の各時刻の測定結果を補正することにより、長
時間領域全体に亘って高精度の測定が可能となる。
【００１４】また、本発明の第２の放射温度計は、非測
定体表面の所定点もしくは所定の狭領域（第１の領域）
内の各点については第１および第２の放射エネルギー測
定器の双方で放射エネルギー測定を行い、これにより、
この所定点もしくは所定の狭領域については例えば上述
した従来の提案の手法に基づいて高精度な測定を行い、
その測定結果に基づいて、第２の放射エネルギー測定器
による広い領域（第２の領域）内の各点についての測定
結果を補正するものであるため、比較的短時間の補正演
算時間により広領域全域に亘って高精度の測定が可能と
なる。
定体表面の所定点もしくは所定の狭領域（第１の領域）
内の各点については第１および第２の放射エネルギー測
定器の双方で放射エネルギー測定を行い、これにより、
この所定点もしくは所定の狭領域については例えば上述
した従来の提案の手法に基づいて高精度な測定を行い、
その測定結果に基づいて、第２の放射エネルギー測定器
による広い領域（第２の領域）内の各点についての測定
結果を補正するものであるため、比較的短時間の補正演
算時間により広領域全域に亘って高精度の測定が可能と
なる。
【００１５】ここで上記第１および第２の放射エネルギ
ー測定器は、典型的にはこれらにより二色温度計が構成
されるように互いに異なる波長λ1 ，λ2 の放射エネル
ギーを測定するように構成されるが、被測定体表面を睨
む角度や受光波長の偏光方向が異なっても放射率εが変
化するため、受光波長の相違に代えて、もしくは受光波
長の相違とともに、これら角度や偏光方向の相違する光
を受光するように構成してもよい。
ー測定器は、典型的にはこれらにより二色温度計が構成
されるように互いに異なる波長λ1 ，λ2 の放射エネル
ギーを測定するように構成されるが、被測定体表面を睨
む角度や受光波長の偏光方向が異なっても放射率εが変
化するため、受光波長の相違に代えて、もしくは受光波
長の相違とともに、これら角度や偏光方向の相違する光
を受光するように構成してもよい。
【００１６】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１
は、被検査体表面の温度分布測定の様子を示した模式図
である。被測定体２が矢印ｘ方向に搬送されており、そ
の被測定体２を上方から睨むように、放射温度計１が配
置されている。この放射温度計１には走査光学系が組み
込まれており、ｘ方向に搬送される被測定体２の表面
を、被測定体の幅方向（ｙ方向）に繰り返し走査し、そ
の走査線３上の各点の温度が計測される。
は、被検査体表面の温度分布測定の様子を示した模式図
である。被測定体２が矢印ｘ方向に搬送されており、そ
の被測定体２を上方から睨むように、放射温度計１が配
置されている。この放射温度計１には走査光学系が組み
込まれており、ｘ方向に搬送される被測定体２の表面
を、被測定体の幅方向（ｙ方向）に繰り返し走査し、そ
の走査線３上の各点の温度が計測される。
【００１７】図２は、本発明の放射温度計の実施例の概
略構造図である。被測定体表面（図示せず）から放射さ
れた放射光は、対物レンズ１０および走査光学系２０を
経由し、さらに回転円板３０を経由して光電変換素子４
０により放射エネルギー検出信号Ｓ１に変換され、演算
制御部５０に入力される。回転円板３０には、３つの開
口３１，３２，３３が形成されており、そのうち開口３
１，３２にはそれぞれ中心透過波長λ1 ，λ2 の干渉フ
ィルタ６１，６２が嵌め込まれている。開口３３は孔の
開いた状態のままである。この回転円板３０にはモータ
７０の軸７１が連結しており、この回転円板３０は、演
算制御部５０からのモータライブ信号Ｓ２により回転す
る。またこの回転円板３０の辺の一部には凸部３４が形
成されており、回転位置センサ８０によりこの凸部３４
の通過が検出され、ポジション検知信号Ｓ３として演算
制御部５０に入力される。
略構造図である。被測定体表面（図示せず）から放射さ
れた放射光は、対物レンズ１０および走査光学系２０を
経由し、さらに回転円板３０を経由して光電変換素子４
０により放射エネルギー検出信号Ｓ１に変換され、演算
制御部５０に入力される。回転円板３０には、３つの開
口３１，３２，３３が形成されており、そのうち開口３
１，３２にはそれぞれ中心透過波長λ1 ，λ2 の干渉フ
ィルタ６１，６２が嵌め込まれている。開口３３は孔の
開いた状態のままである。この回転円板３０にはモータ
７０の軸７１が連結しており、この回転円板３０は、演
算制御部５０からのモータライブ信号Ｓ２により回転す
る。またこの回転円板３０の辺の一部には凸部３４が形
成されており、回転位置センサ８０によりこの凸部３４
の通過が検出され、ポジション検知信号Ｓ３として演算
制御部５０に入力される。
【００１８】図３は、回転円板３０の正面図（Ａ）と、
回転円板３０に嵌め込まれた干渉フィルタ６１，６２、
および放射光を受光する光電変換素子４０の特性を示し
た図（Ｂ）である。図３（Ｂ）に示すように、光電変換
素子４０は、干渉フィルタ６１，６２の透過特性ｂ，ｃ
に示す波長λ1 ，λ2 を含む、波長λ0 〜λ3 の広い波
長域の光に感度を有する受光感度特性ａを有している。
回転円板３０に嵌め込まれた干渉フィルタ６１，６２、
および放射光を受光する光電変換素子４０の特性を示し
た図（Ｂ）である。図３（Ｂ）に示すように、光電変換
素子４０は、干渉フィルタ６１，６２の透過特性ｂ，ｃ
に示す波長λ1 ，λ2 を含む、波長λ0 〜λ3 の広い波
長域の光に感度を有する受光感度特性ａを有している。
【００１９】また図２に示すこの放射温度計１には、通
常モードと補正モードとを切り換えるモード切換信号Ｓ
４が入力され、このモード切換信号Ｓ４が通常モードを
指示する信号であるときは、回転円板３０は停止され、
補正モードを指示する信号であるときは、モータ７０に
向けてドライブ信号Ｓ２が出力され回転円板３０が回転
する。
常モードと補正モードとを切り換えるモード切換信号Ｓ
４が入力され、このモード切換信号Ｓ４が通常モードを
指示する信号であるときは、回転円板３０は停止され、
補正モードを指示する信号であるときは、モータ７０に
向けてドライブ信号Ｓ２が出力され回転円板３０が回転
する。
【００２０】図４は、この通常モードおよび補正モード
における、回転円板３０の状態、及び光電変換素子によ
り得られた放射エネルギー検出信号Ｓ１の時刻ｔによる
変化を示した図である。通常モードにおいては、回転円
板３０は放射光が開口３３を通過する状態に停止されて
おり、光電変換素子４０では波長λ1 ，λ2 を含む広波
長域λ0 〜λ3（図３参照）の放射光が受光される。一
方、補正モードにおいては回転円板３０が回転し、放射
光は順次高速に各開口３１，３２，３３を通過し、波長
λ1 ，λ 2 ，λ0 〜λ3 の放射光が順次繰り返し受光さ
れる。
における、回転円板３０の状態、及び光電変換素子によ
り得られた放射エネルギー検出信号Ｓ１の時刻ｔによる
変化を示した図である。通常モードにおいては、回転円
板３０は放射光が開口３３を通過する状態に停止されて
おり、光電変換素子４０では波長λ1 ，λ2 を含む広波
長域λ0 〜λ3（図３参照）の放射光が受光される。一
方、補正モードにおいては回転円板３０が回転し、放射
光は順次高速に各開口３１，３２，３３を通過し、波長
λ1 ，λ 2 ，λ0 〜λ3 の放射光が順次繰り返し受光さ
れる。
【００２１】また、図２に示す走査光学系２０には、演
算制御部５０より走査ドライブ信号Ｓ４が出力されて、
例えば回転多面鏡，ポリゴンミラー等が駆動され、その
走査光学系の位置信号Ｓ６が演算制御部５０に入力され
る。演算制御部５０では入力された各信号に基づく演算
を行い、被測定体表面の温度分布を表わす温度分布信号
Ｓ７を出力する。
算制御部５０より走査ドライブ信号Ｓ４が出力されて、
例えば回転多面鏡，ポリゴンミラー等が駆動され、その
走査光学系の位置信号Ｓ６が演算制御部５０に入力され
る。演算制御部５０では入力された各信号に基づく演算
を行い、被測定体表面の温度分布を表わす温度分布信号
Ｓ７を出力する。
【００２２】図５は、図１に示す演算制御部５０の詳細
ブロック図、図６は、図５に示す制御部５０３の動作を
表わすフローチャートである。光変換素子４０で得られ
た放射エネルギー検出信号Ｓ１は、時系列的に順次座標
変換部５０１に入力される。この座標変換部５０１に
は、走査光学系の位置信号Ｓ６も入力されており、この
座標変換部５０ではこの位置信号Ｓ６を参照して時系列
毎に入力された放射エネルギー検知信号Ｓ１が、図１に
示すｙ方向の各位置の放射エネルギーデータＤ１に変換
される。この放射エネルギーデータＤ１は、温度演算部
５０２に入力される。
ブロック図、図６は、図５に示す制御部５０３の動作を
表わすフローチャートである。光変換素子４０で得られ
た放射エネルギー検出信号Ｓ１は、時系列的に順次座標
変換部５０１に入力される。この座標変換部５０１に
は、走査光学系の位置信号Ｓ６も入力されており、この
座標変換部５０ではこの位置信号Ｓ６を参照して時系列
毎に入力された放射エネルギー検知信号Ｓ１が、図１に
示すｙ方向の各位置の放射エネルギーデータＤ１に変換
される。この放射エネルギーデータＤ１は、温度演算部
５０２に入力される。
【００２３】制御部５０３では、図６のフローチャート
に示すように、先ず走査ドライブ部５０８に指令を出し
て走査ドライブ信号Ｓ５を出力させ（ステップａ）、そ
の後モード切換信号Ｓ４がモニタされる（ステップ
ｂ）。モード切換信号Ｓ４により補正モードであると判
定すると（ステップｃ）、モータドライブ部５０５に指
令を出してモータドライブ信号Ｓ２を出力させる。その
後回転円板３０の回転位置を表わすポジション検知信号
Ｓ３及び走査光学系の位置信号Ｓ６を入力し（ステップ
ｅ）、これらの信号Ｓ３，Ｓ６に応じて、入力した（ス
テップｆ）放射エネルギー検出信号Ｓ１に、被測定体２
のｙ方向の位置を割り付けるとともに、回転円板３０の
どの開口３１，３２を通過した放射光（波長λ1 ，λ2
に割り付けられた放射光）を検出した信号かを割り付け
て、この放射エネルギー検出信号Ｓ１をＥＰＲ計算部５
０４に向けて出力する。
に示すように、先ず走査ドライブ部５０８に指令を出し
て走査ドライブ信号Ｓ５を出力させ（ステップａ）、そ
の後モード切換信号Ｓ４がモニタされる（ステップ
ｂ）。モード切換信号Ｓ４により補正モードであると判
定すると（ステップｃ）、モータドライブ部５０５に指
令を出してモータドライブ信号Ｓ２を出力させる。その
後回転円板３０の回転位置を表わすポジション検知信号
Ｓ３及び走査光学系の位置信号Ｓ６を入力し（ステップ
ｅ）、これらの信号Ｓ３，Ｓ６に応じて、入力した（ス
テップｆ）放射エネルギー検出信号Ｓ１に、被測定体２
のｙ方向の位置を割り付けるとともに、回転円板３０の
どの開口３１，３２を通過した放射光（波長λ1 ，λ2
に割り付けられた放射光）を検出した信号かを割り付け
て、この放射エネルギー検出信号Ｓ１をＥＰＲ計算部５
０４に向けて出力する。
【００２４】制御部５０３では、その後再度モード切換
信号Ｓ４を入力し（ステップｈ）補正モードか否かを判
定し（ステップｉ）、補正モードの間上記の割り付けを
行う。モード切換信号Ｓ４が切換えられて通常モードに
戻ると、モータドライブ部５０５からのモータドライブ
信号Ｓ２の送出を停止させ（ステップｊ）、ステップｂ
に戻る。
信号Ｓ４を入力し（ステップｈ）補正モードか否かを判
定し（ステップｉ）、補正モードの間上記の割り付けを
行う。モード切換信号Ｓ４が切換えられて通常モードに
戻ると、モータドライブ部５０５からのモータドライブ
信号Ｓ２の送出を停止させ（ステップｊ）、ステップｂ
に戻る。
【００２５】ＥＰＲ計算部５０４では、位置ｙと波長λ
1 ，λ2 とが割り付けられた放射エネルー検出信号Ｓ１
に基づいて、以下のようにしてＥＰＲの計算が行われ
る。図７は、放射エネルギー検出信号への位置ｙi 及び
波長λ1 ，λ2 の割り付けを示す図であり、以下位置ｙ
i に割り付けられ、かつ波長λ1 ，λ2 に割り付けられ
た放射エネルギー検出信号Ｓ１をそれぞれＬ＿λ1 （ｙ
i ），Ｌ＿λ2 （ｙ i ）で表わす。
1 ，λ2 とが割り付けられた放射エネルー検出信号Ｓ１
に基づいて、以下のようにしてＥＰＲの計算が行われ
る。図７は、放射エネルギー検出信号への位置ｙi 及び
波長λ1 ，λ2 の割り付けを示す図であり、以下位置ｙ
i に割り付けられ、かつ波長λ1 ，λ2 に割り付けられ
た放射エネルギー検出信号Ｓ１をそれぞれＬ＿λ1 （ｙ
i ），Ｌ＿λ2 （ｙ i ）で表わす。
【００２６】ＥＰＲ計算部には、制御部５０３から入力
された放射エネルギー検出信号Ｌ＿λ1 （ｙi ），Ｌ＿
λ2 （ｙi ）から、
された放射エネルギー検出信号Ｌ＿λ1 （ｙi ），Ｌ＿
λ2 （ｙi ）から、
【００２７】
【数３】
【００２８】が計算される。（４）式の計算には１つの
位置ｙi に関する１つの演算につき、２つの波長λ1 ，
λ2 に割り付けられた２つの放射エネルギー検出信号Ｌ
＿λ1（ｙi ），Ｌ＿λ2 （ｙi ）が必要となり、これ
ら２つの放射エネルギー検出信号Ｌ＿λ1 （ｙi ），Ｌ
＿λ2 （ｙi ）は、図７に示すように、厳密には僅かに
ずれた位置の信号であるが、走査光学系２０による走査
速度や回転円板３０の回転速度を十分速めることにより
ほとんど問題ない程度の位置ずれに押さえることができ
る。
位置ｙi に関する１つの演算につき、２つの波長λ1 ，
λ2 に割り付けられた２つの放射エネルギー検出信号Ｌ
＿λ1（ｙi ），Ｌ＿λ2 （ｙi ）が必要となり、これ
ら２つの放射エネルギー検出信号Ｌ＿λ1 （ｙi ），Ｌ
＿λ2 （ｙi ）は、図７に示すように、厳密には僅かに
ずれた位置の信号であるが、走査光学系２０による走査
速度や回転円板３０の回転速度を十分速めることにより
ほとんど問題ない程度の位置ずれに押さえることができ
る。
【００２９】ＥＰＲ計算部５０４で計算されたＥＰＲ値
は、ＥＰＲ−放射率変換部５０９に入力される。メモリ
５０６にはあらかじめオフラインで求められたＥＰＲ−
放射率変換式が格納されており、ＥＰＲ−放射率変換部
５０９ではこの変換式を用いて位置の関数としての放射
率ε（ｙi ）を求め、これをメモリ５０７に格納する。
は、ＥＰＲ−放射率変換部５０９に入力される。メモリ
５０６にはあらかじめオフラインで求められたＥＰＲ−
放射率変換式が格納されており、ＥＰＲ−放射率変換部
５０９ではこの変換式を用いて位置の関数としての放射
率ε（ｙi ）を求め、これをメモリ５０７に格納する。
【００３０】温度演算部５０２には、前述したように、
座標変換部５０１で被測定体２（図１参照）のｙの方向
の位置の割り付けられた放射エネルギーデータＤ１が入
力され、補正モード時にはメモリ５０７に格納された各
点の放射率ε（ｙi ）をそのまま用い、また通常モード
において補正モード時にメモリ５０７に格納された各点
の放射率ε（ｙi ）のｘ方向（図１参照）についての各
平均値を用いて、被測定体２の表面の温度分布が求めら
れる。この各平均値、たとえばｙ方向のある位置ｙ1 に
おける放射率εの平均値ε（ｙ1 ）は、
座標変換部５０１で被測定体２（図１参照）のｙの方向
の位置の割り付けられた放射エネルギーデータＤ１が入
力され、補正モード時にはメモリ５０７に格納された各
点の放射率ε（ｙi ）をそのまま用い、また通常モード
において補正モード時にメモリ５０７に格納された各点
の放射率ε（ｙi ）のｘ方向（図１参照）についての各
平均値を用いて、被測定体２の表面の温度分布が求めら
れる。この各平均値、たとえばｙ方向のある位置ｙ1 に
おける放射率εの平均値ε（ｙ1 ）は、
【００３１】
【数４】
【００３２】と表わされる。尚、ここでは通常モードに
おいては補正モード時にメモリ５０７に格納された各点
の放射率ε（ｙi ）のｘ方向（図１参照）についての各
平均値を用いるとしたが、精度上問題がなければ、例え
ば幅方向についての平均をとる、メモリ５０７に格納さ
れた各点の放射率ε（ｙi ）の全点についての平均値を
とるなど、平均化の手法は自由である。
おいては補正モード時にメモリ５０７に格納された各点
の放射率ε（ｙi ）のｘ方向（図１参照）についての各
平均値を用いるとしたが、精度上問題がなければ、例え
ば幅方向についての平均をとる、メモリ５０７に格納さ
れた各点の放射率ε（ｙi ）の全点についての平均値を
とるなど、平均化の手法は自由である。
【００３３】図８は、他の実施例における図３と同様な
図である。図３との相違点のみ説明する。上述した実施
例では、開口３３は素通しのままであったが、ここで
は、開口３３にも図８（Ｂ）の透過率特性ｄに示すよう
な光学フィルタが嵌め込まれている。
図である。図３との相違点のみ説明する。上述した実施
例では、開口３３は素通しのままであったが、ここで
は、開口３３にも図８（Ｂ）の透過率特性ｄに示すよう
な光学フィルタが嵌め込まれている。
【００３４】干渉フィルタ６１，６２を通過した放射光
を受光するときと素通しの開口３３を通過した放射光を
受光するときの光量差が大きすぎる場合や、測定精度等
の観点から、このようにして受光光量を制限してもよ
い。図９，図１０は、さらに他の実施例における、それ
ぞれ図３，図４に対応する図である。
を受光するときと素通しの開口３３を通過した放射光を
受光するときの光量差が大きすぎる場合や、測定精度等
の観点から、このようにして受光光量を制限してもよ
い。図９，図１０は、さらに他の実施例における、それ
ぞれ図３，図４に対応する図である。
【００３５】この実施例では回転円板３０には２つの開
口３１，３２しか設けられておらず各開口３１，３２に
はそれぞれ中心透過波長λ1 ，λ2 の干渉フィルタ６
１，６２が嵌め込まれている。このため通常モードにお
いてはそのいずれか一方（図１０に示す例では開口３１
（干渉フィルタ６１，波長λ1 ）を通過した放射光が受
光される。
口３１，３２しか設けられておらず各開口３１，３２に
はそれぞれ中心透過波長λ1 ，λ2 の干渉フィルタ６
１，６２が嵌め込まれている。このため通常モードにお
いてはそのいずれか一方（図１０に示す例では開口３１
（干渉フィルタ６１，波長λ1 ）を通過した放射光が受
光される。
【００３６】図１１は、本発明の他の実施例における図
１と同様の図である。図１〜図７を用いて説明した実施
例では放射線温度計１は１次元的な走査を行うものであ
ったが、このように２次元的な走査を行う放射温度計を
構成することもできる。その場合放射エネルギー検出信
号には２次元的な位置（ｘi ，ｙi ）が対応づけられる
が、その対応づけは前述した実施例から自明であり、こ
こではその説明は省略する。
１と同様の図である。図１〜図７を用いて説明した実施
例では放射線温度計１は１次元的な走査を行うものであ
ったが、このように２次元的な走査を行う放射温度計を
構成することもできる。その場合放射エネルギー検出信
号には２次元的な位置（ｘi ，ｙi ）が対応づけられる
が、その対応づけは前述した実施例から自明であり、こ
こではその説明は省略する。
【００３７】図１２は、本発明のもう１つの実施例を示
した図である。この放射温度計１では、通常モードでは
２次元的な走査、補正モードでは１次元的な走査が行わ
れる。図１３は、２次元的な走査を行い波長λ1 の放射
光から温度分布を求める放射温度計１ａと、その走査領
域内の１点について波長λ2 の放射光について測定する
放射温度計１ｂとを組合せた実施例であり、これら２台
の放射温度計１ａ，１ｂの双方で測定される１点の放射
率が上述した手法により補正され、その補正値が放射温
度計１ａによる走査領域全域に関し用いられる。
した図である。この放射温度計１では、通常モードでは
２次元的な走査、補正モードでは１次元的な走査が行わ
れる。図１３は、２次元的な走査を行い波長λ1 の放射
光から温度分布を求める放射温度計１ａと、その走査領
域内の１点について波長λ2 の放射光について測定する
放射温度計１ｂとを組合せた実施例であり、これら２台
の放射温度計１ａ，１ｂの双方で測定される１点の放射
率が上述した手法により補正され、その補正値が放射温
度計１ａによる走査領域全域に関し用いられる。
【００３８】図１４は、波長λ2 の放射光について測定
する放射温度計１ｂが１次元的な走査を行うものである
ことを除き図１３と同様な例である。また図１３，図１
４は各波長λ1 ，λ2 の放射光の測定を行うものである
として説明したが、波長λは同一であり偏光方向の異な
る放射光の測定を行うように構成してもよく、もしくは
測定体表面を睨む角度の互いに異なる配置としてもよい
（特願平４−２１０６８号参照）。
する放射温度計１ｂが１次元的な走査を行うものである
ことを除き図１３と同様な例である。また図１３，図１
４は各波長λ1 ，λ2 の放射光の測定を行うものである
として説明したが、波長λは同一であり偏光方向の異な
る放射光の測定を行うように構成してもよく、もしくは
測定体表面を睨む角度の互いに異なる配置としてもよい
（特願平４−２１０６８号参照）。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の放射温度
計によれば、空間的、時間的な一部領域の放射率の補正
値を全域に適用するようにしたため、演算時間を圧縮し
た上で高精度の測定が可能となる。
計によれば、空間的、時間的な一部領域の放射率の補正
値を全域に適用するようにしたため、演算時間を圧縮し
た上で高精度の測定が可能となる。
【図１】被検査体表面の温度分布測定の様子を示した模
式図である。
式図である。
【図２】本発明の放射温度計の実施例の概略構造図であ
る。
る。
【図３】回転円板の正面図（Ａ）と、回転円板に嵌め込
まれた干渉フィルタ、および放射光を受光する光電変換
素子の特性を示した図（Ｂ）である。
まれた干渉フィルタ、および放射光を受光する光電変換
素子の特性を示した図（Ｂ）である。
【図４】通常モードおよび補正モードにおける回転円板
の状態及び光電変換素子により得られた放射エネルギー
検出信号Ｓ１の時刻ｔによる変化を示した図である。
の状態及び光電変換素子により得られた放射エネルギー
検出信号Ｓ１の時刻ｔによる変化を示した図である。
【図５】図１に示す演算制御部の詳細ブロック図であ
る。
る。
【図６】図５に示す制御部の動作を表わすフローチャー
トである。
トである。
【図７】放射エネルギー検出信号への位置ｙi 及び波長
λ1 ，λ2 の割り付けを示す図である。
λ1 ，λ2 の割り付けを示す図である。
【図８】他の実施例における図３と同様な図である。
【図９】さらに他の実施例における図３に対応する図で
ある。
ある。
【図１０】さらに他の実施例における図４に対応する図
である。
である。
【図１１】本発明の他の実施例における図１と同様の図
である。
である。
【図１２】本発明のもう１つの実施例を示した図であ
る。
る。
【図１３】本発明のもう１つの実施例を示した図であ
る。
る。
【図１４】本発明のもう１つの実施例を示した図であ
る。
る。
１，１ａ，１ｂ 放射温度計 ２ 被測定体 ３ 走査線 １０ 対物レンズ ２０ 走査光学形 ３０ 回転円板 ３１，３２，３３ 開口 ４０ 光電変換素子 ５０ 演算制御部 ６１，６２ 干渉フィルタ ７０ モータ ８０ 回転位置センサ
Claims (6)
- 【請求項１】 被測定体表面から放射された放射光を受
光することにより該被測定体表面の放射エネルギーを測
定する放射エネルギー測定器と、 前記被測定体表面から放射され前記放射エネルギー測定
器により受光される間の前記放射光の光路上に挿抜自在
に配置された、透過光の波長及び／又は透過光の偏光角
が互いに異なる複数の光学フィルタと、 所定の時刻もしくは所定の第１の時間領域内の各時刻に
おいて前記複数の光学フィルタを前記光路上に循環的に
配置するとともに、前記所定の時刻もしくは前記第１の
時間領域を除く所定の第２の時間領域において、前記複
数の光学フィルタを、これら複数の光学フィルタ全てが
前記光路から退避した状態もしくはこれら複数の光学フ
ィルタのうちの所定の１枚の光学フィルタが前記光路上
に配置された状態に保持するフィルタ制御機構と、 前記所定の時刻もしくは前記第１の時間領域内の各時刻
における測定結果に基づいて前記第２の時間領域内の各
時刻の測定結果を補正する補正手段とを備えたことを特
徴とする放射温度計。 - 【請求項２】 被測定体表面の所定点もしくは所定の第
１の領域内の各点の放射エネルギーを測定する第１の放
射エネルギー測定器と、 前記被測定体表面の、前記所定点もしくは前記第１の領
域を包含する所定の第２の領域内の各点の放射エネルギ
ーを測定する第２の放射エネルギー測定器と、 前記第１および第２の放射エネルギー測定器による前記
所定点もしくは前記第１の領域内の各点の測定結果に基
づいて、前記第２の放射エネルギー測定器による前記第
２の領域内の各点の測定結果を補正する補正手段とを備
えたことを特徴とする放射温度計。 - 【請求項３】 前記第１および第２の放射エネルギー測
定器が、互いに異なる波長の放射エネルギーを測定する
ものであることを特徴とする請求項２記載の放射温度
計。 - 【請求項４】 前記第１および第２の放射エネルギー測
定器が、前記被測定体表面の法線と該被測定体表面から
放射され前記第１および第２の放射エネルギー測定器に
それぞれ入射する各放射光の各光路とのなす角度が互い
に異なる位置に配置されてなることを特徴とする請求項
２記載の放射温度計。 - 【請求項５】 前記第１および第２の放射エネルギー測
定器が、偏光方向の互いに異なる放射光のエネルギーを
測定するものであることを特徴とする請求項２記載の放
射温度計。 - 【請求項６】 前記補正手段が、あらかじめ測定された
放射率累乗比と、放射率あるいは放射率比との相関に基
づいた補正を行うものであることを特徴とする請求項１
又は２記載の放射温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5010516A JPH06221925A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 放射温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5010516A JPH06221925A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 放射温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221925A true JPH06221925A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11752396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5010516A Withdrawn JPH06221925A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 放射温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06221925A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014206418A (ja) * | 2013-04-11 | 2014-10-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 温度測定装置および温度測定方法 |
| JP2020128981A (ja) * | 2019-02-07 | 2020-08-27 | 日本製鉄株式会社 | 温度測定方法 |
| WO2020184626A1 (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | シャープ株式会社 | 赤外線検出装置、赤外線検出方法、コンピュータに実行させるためのプログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
-
1993
- 1993-01-26 JP JP5010516A patent/JPH06221925A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014206418A (ja) * | 2013-04-11 | 2014-10-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 温度測定装置および温度測定方法 |
| JP2020128981A (ja) * | 2019-02-07 | 2020-08-27 | 日本製鉄株式会社 | 温度測定方法 |
| WO2020184626A1 (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | シャープ株式会社 | 赤外線検出装置、赤外線検出方法、コンピュータに実行させるためのプログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| CN113574351A (zh) * | 2019-03-12 | 2021-10-29 | 夏普株式会社 | 红外线检测装置、红外线检测方法、由计算机执行的程序以及记录程序的计算机可读取的记录介质 |
| JPWO2020184626A1 (ja) * | 2019-03-12 | 2021-12-16 | シャープ株式会社 | 赤外線検出装置、赤外線検出方法、コンピュータに実行させるためのプログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |