JPH07174634A - 炉内物体の温度測定方法 - Google Patents
炉内物体の温度測定方法Info
- Publication number
- JPH07174634A JPH07174634A JP5319543A JP31954393A JPH07174634A JP H07174634 A JPH07174634 A JP H07174634A JP 5319543 A JP5319543 A JP 5319543A JP 31954393 A JP31954393 A JP 31954393A JP H07174634 A JPH07174634 A JP H07174634A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- radiance
- furnace
- radiometer
- slab
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract 4
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温炉内での温度測定において、遮蔽装置を
用いることなく迷光雑音を補償し、高精度の放射測温を
行う。 【構成】 測温対象物体からの総放射輝度を検出し、か
つ測温対象物体を取り囲む周囲物体からの放射輝度の空
間分布を検出する。周囲物体からの放射輝度分布と既知
の２方向性反射率から迷光雑音量を厳密に算出する。総
放射輝度から迷光雑音量を差し引いて測温対象物体の自
己放射輝度を求め、既知の放射率で放射率補正を行って
測温対象物体の温度を算出する。
用いることなく迷光雑音を補償し、高精度の放射測温を
行う。 【構成】 測温対象物体からの総放射輝度を検出し、か
つ測温対象物体を取り囲む周囲物体からの放射輝度の空
間分布を検出する。周囲物体からの放射輝度分布と既知
の２方向性反射率から迷光雑音量を厳密に算出する。総
放射輝度から迷光雑音量を差し引いて測温対象物体の自
己放射輝度を求め、既知の放射率で放射率補正を行って
測温対象物体の温度を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温炉内の測温対象物
体の表面温度を放射温度計を用いて測温する方法に関す
る。
体の表面温度を放射温度計を用いて測温する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】スラブ等の鋼片は熱間圧延工程に先立ち
加熱炉にて所定の温度に加熱される。加熱温度は熱間圧
延での加工性あるいは製品の品質等に直接影響を及ぼす
ため、精度良く測定することが重要である。また加熱炉
の熱効率を向上させ省エネルギーを追求する観点からも
加熱炉内の鋼片温度を正確に測定する必要がある。
加熱炉にて所定の温度に加熱される。加熱温度は熱間圧
延での加工性あるいは製品の品質等に直接影響を及ぼす
ため、精度良く測定することが重要である。また加熱炉
の熱効率を向上させ省エネルギーを追求する観点からも
加熱炉内の鋼片温度を正確に測定する必要がある。
【０００３】例えば熱延スラブ加熱炉等の高温加熱炉内
にある被加熱物体の温度を放射測温により測定する場
合、測温対象物体自体の熱放射の他に、測温対象物体を
取り囲む炉壁あるいはバーナー火炎等からの熱放射が測
温対象物体表面で散乱反射し、その一部が放射温度計
（以下放射計と称す）に同時に検出されるため、測温誤
差が生じる。このような測温対象物体以外の放射光を迷
光雑音といい、特に加熱炉のように測温対象物体に対し
て周囲温度が高い場所での放射測温では、何らかの迷光
雑音対策の必要がある。そこで迷光雑音を除去する方法
として、例えば特開昭57-26721号公報にあるように、遮
蔽筒の下部に遮蔽円盤を有する迷光雑音遮蔽装置を測温
物体に近接して配置し、この遮蔽装置の上部から放射光
を検出するものがある。これは測温対象物体と放射計と
の光路に設けた遮蔽装置により炉壁等からの迷光雑音の
回り込みを遮断し、この遮蔽装置内部を通して検出した
測温対象物体からの放射輝度検出値から、別に検出した
遮蔽装置自体からの放射輝度を差し引くことで、測温対
象物体自体からの放射輝度を求め、測温対象物体の温度
を測定する方法である。この方法では迷光雑音を直接的
に遮蔽除去する点ではそれなりの効果があることが期待
される。
にある被加熱物体の温度を放射測温により測定する場
合、測温対象物体自体の熱放射の他に、測温対象物体を
取り囲む炉壁あるいはバーナー火炎等からの熱放射が測
温対象物体表面で散乱反射し、その一部が放射温度計
（以下放射計と称す）に同時に検出されるため、測温誤
差が生じる。このような測温対象物体以外の放射光を迷
光雑音といい、特に加熱炉のように測温対象物体に対し
て周囲温度が高い場所での放射測温では、何らかの迷光
雑音対策の必要がある。そこで迷光雑音を除去する方法
として、例えば特開昭57-26721号公報にあるように、遮
蔽筒の下部に遮蔽円盤を有する迷光雑音遮蔽装置を測温
物体に近接して配置し、この遮蔽装置の上部から放射光
を検出するものがある。これは測温対象物体と放射計と
の光路に設けた遮蔽装置により炉壁等からの迷光雑音の
回り込みを遮断し、この遮蔽装置内部を通して検出した
測温対象物体からの放射輝度検出値から、別に検出した
遮蔽装置自体からの放射輝度を差し引くことで、測温対
象物体自体からの放射輝度を求め、測温対象物体の温度
を測定する方法である。この方法では迷光雑音を直接的
に遮蔽除去する点ではそれなりの効果があることが期待
される。
【０００４】また迷光雑音を除去する別の方法として、
Temperature-Its Measurement andControl，5-Partl，4
85(1982)にあるように、測温対象物体からの放射輝度を
検出する他に別の放射計を用いて炉壁の代表点からの放
射輝度を検出し、それらの検出値を演算して測定対象物
を求める方法がある。すなわち２つの放射計を用い、１
つは測定対象物を臨むよう配置して測定対象物からの放
射輝度を検出し、他の１つは炉壁のある一点を臨むよう
配置して炉壁からの放射輝度の代表値を検出する。炉壁
からの放射輝度のうち測温対象物体表面の既知の反射率
をかけた成分が迷光雑音量であるとし、演算処理でその
成分を差し引くことで測温対象物体からの自己放射輝度
を計算し、測温対象物体の温度を求める方法である。
Temperature-Its Measurement andControl，5-Partl，4
85(1982)にあるように、測温対象物体からの放射輝度を
検出する他に別の放射計を用いて炉壁の代表点からの放
射輝度を検出し、それらの検出値を演算して測定対象物
を求める方法がある。すなわち２つの放射計を用い、１
つは測定対象物を臨むよう配置して測定対象物からの放
射輝度を検出し、他の１つは炉壁のある一点を臨むよう
配置して炉壁からの放射輝度の代表値を検出する。炉壁
からの放射輝度のうち測温対象物体表面の既知の反射率
をかけた成分が迷光雑音量であるとし、演算処理でその
成分を差し引くことで測温対象物体からの自己放射輝度
を計算し、測温対象物体の温度を求める方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述のように、
迷光雑音遮蔽装置を加熱炉内の測温対象物体に近接させ
炉壁等からの放射光を遮断する方法では、スラブ加熱炉
のように炉内温度が1200〜1400℃の高温の場合、加熱炉
内に挿入する遮蔽装置に著しい熱負荷がかかる。従って
装置耐久性に難点を有し、頻繁な保守作業を必要すると
いった問題点がある。さらに大型の遮蔽装置を測温対象
物に近接させるため両者の接触等のトラブルが生じかね
ないばかりか、万一遮蔽装置が脱落する事故が発生した
場合重大なトラブルになる。
迷光雑音遮蔽装置を加熱炉内の測温対象物体に近接させ
炉壁等からの放射光を遮断する方法では、スラブ加熱炉
のように炉内温度が1200〜1400℃の高温の場合、加熱炉
内に挿入する遮蔽装置に著しい熱負荷がかかる。従って
装置耐久性に難点を有し、頻繁な保守作業を必要すると
いった問題点がある。さらに大型の遮蔽装置を測温対象
物に近接させるため両者の接触等のトラブルが生じかね
ないばかりか、万一遮蔽装置が脱落する事故が発生した
場合重大なトラブルになる。
【０００６】一方、測温対象物体からの放射輝度と炉壁
の代表点からの放射輝度との検出値を演算し測温対象物
体の温度を求める方法では、実際には炉壁が温度分布を
有するため、炉内全方向からの放射輝度をある１点で代
表することはその代表性に保証がない。特に炉壁に比較
して数100℃温度が高いバーナー火炎が計測位置付近に
存在する場合、バーナー火炎が大きな放射源となり、か
つ炉の操業条件により火炎形状が頻繁に変化するため、
迷光雑音量を正確に求めることができず測温誤差が増大
する。従ってこの方法はバーナー火炎から離れた計測位
置での使用に限られるといった欠点がある。
の代表点からの放射輝度との検出値を演算し測温対象物
体の温度を求める方法では、実際には炉壁が温度分布を
有するため、炉内全方向からの放射輝度をある１点で代
表することはその代表性に保証がない。特に炉壁に比較
して数100℃温度が高いバーナー火炎が計測位置付近に
存在する場合、バーナー火炎が大きな放射源となり、か
つ炉の操業条件により火炎形状が頻繁に変化するため、
迷光雑音量を正確に求めることができず測温誤差が増大
する。従ってこの方法はバーナー火炎から離れた計測位
置での使用に限られるといった欠点がある。
【０００７】本発明は高温炉内での放射測温において、
装置に著しい熱負荷がかからない構造とすることで装置
の寿命を向上させ、かつバーナー火炎等の、変動する局
所的な高温放射源からの放射により生じる迷光雑音をも
補償し、より高精度の表面温度測定を実現する方法を提
供することを目的としている。
装置に著しい熱負荷がかからない構造とすることで装置
の寿命を向上させ、かつバーナー火炎等の、変動する局
所的な高温放射源からの放射により生じる迷光雑音をも
補償し、より高精度の表面温度測定を実現する方法を提
供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の手段は、測温対象物体からの総放射輝度を検
出し、かつ測温対象物体を取り囲む炉壁およびバーナー
火炎等の周囲物体からの放射輝度の空間分布を検出し、
上記周囲物体からの放射輝度の空間分布から、測温対象
物体表面に炉内各方向から入射する放射輝度分布を求
め、これと測温対象物体表面の既知の２方向性反射率分
布との積を炉内全方向で積分することで炉壁およびバー
ナー火炎の熱放射により生じる迷光雑音量を求め、総放
射輝度から迷光雑音量を差し引いて測温対象物体の自己
放射輝度を求め、既知の放射率で補正することにより測
温対象物体表面の温度を求めることを特徴とする温度測
定方法にある。
る本発明の手段は、測温対象物体からの総放射輝度を検
出し、かつ測温対象物体を取り囲む炉壁およびバーナー
火炎等の周囲物体からの放射輝度の空間分布を検出し、
上記周囲物体からの放射輝度の空間分布から、測温対象
物体表面に炉内各方向から入射する放射輝度分布を求
め、これと測温対象物体表面の既知の２方向性反射率分
布との積を炉内全方向で積分することで炉壁およびバー
ナー火炎の熱放射により生じる迷光雑音量を求め、総放
射輝度から迷光雑音量を差し引いて測温対象物体の自己
放射輝度を求め、既知の放射率で補正することにより測
温対象物体表面の温度を求めることを特徴とする温度測
定方法にある。
【０００９】
【作用】走査型放射計を用いて空間的に強度分布がある
炉壁およびバーナー火炎等からの放射輝度分布を空間的
に検出し、既知の２方向性反射率を考慮して迷光雑音量
を補償するため、バーナー火炎等の、変動し局所的な高
温放射源があっても正確にスラブ表面温度を測定するこ
とが可能となる。
炉壁およびバーナー火炎等からの放射輝度分布を空間的
に検出し、既知の２方向性反射率を考慮して迷光雑音量
を補償するため、バーナー火炎等の、変動し局所的な高
温放射源があっても正確にスラブ表面温度を測定するこ
とが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下図面等を参照して、本発明方法の一実施
例を説明する。図１に、本発明方法を実施する際の装置
構成の一例を示している。１は測温対象物からの放射輝
度を検出する放射計（放射温度計）、２は炉壁およびバ
ーナー火炎からの放射輝度分布を検出するための走査型
放射計、２−１は走査型放射計の観測方向を制御し受光
器を炉内全方向で走査させるための制御装置、２−２は
観測方向可変の光ファイバ等を用いた前記走査型放射計
２の受光器であり、支持軸２−３に支持されているる。
受光器２−２は測温を行うときにのみ間欠的に炉内に挿
入し、挿入深さはバーナー火炎の手前とすることで高温
の火炎にさらされない構造としている。
例を説明する。図１に、本発明方法を実施する際の装置
構成の一例を示している。１は測温対象物からの放射輝
度を検出する放射計（放射温度計）、２は炉壁およびバ
ーナー火炎からの放射輝度分布を検出するための走査型
放射計、２−１は走査型放射計の観測方向を制御し受光
器を炉内全方向で走査させるための制御装置、２−２は
観測方向可変の光ファイバ等を用いた前記走査型放射計
２の受光器であり、支持軸２−３に支持されているる。
受光器２−２は測温を行うときにのみ間欠的に炉内に挿
入し、挿入深さはバーナー火炎の手前とすることで高温
の火炎にさらされない構造としている。
【００１１】放射計１の放射輝度検出信号，走査型放射
計受光器２−２が向いている方向およびそのときの走査
型放射計２の放射輝度検出信号は、それぞれ演算処理装
置３に印加される。演算処理装置３はこれらの入力信号
と、既知のスラブ表面の２方向性反射率（表面の散乱特
性を表す光学量）から炉壁およびバーナー火炎からの放
射により生じる迷光雑音量を求め、放射計１が検出する
総放射輝度から迷光雑音量を差し引くことで、測温対象
物体であるスラブ６の自己放射輝度を求め、既知の放射
率で放射率補正を行いスラブ６の表面温度を演算する。
計受光器２−２が向いている方向およびそのときの走査
型放射計２の放射輝度検出信号は、それぞれ演算処理装
置３に印加される。演算処理装置３はこれらの入力信号
と、既知のスラブ表面の２方向性反射率（表面の散乱特
性を表す光学量）から炉壁およびバーナー火炎からの放
射により生じる迷光雑音量を求め、放射計１が検出する
総放射輝度から迷光雑音量を差し引くことで、測温対象
物体であるスラブ６の自己放射輝度を求め、既知の放射
率で放射率補正を行いスラブ６の表面温度を演算する。
【００１２】次にスラブからの総放射輝度の検出値と炉
壁およびバーナー火炎等の周囲物体の放射輝度分布の検
出値から演算で迷光雑音を除去し、スラブ温度を算出す
る本発明方法の作用を、図２に示す測温制御動作および
演算処理を示すフロ−チャ−トに従って具体的に説明す
る。なお、図２に示す測温制御動作および演算処理は、
図１に示す制御装置２−１と演算装置３が実行するもの
である。
壁およびバーナー火炎等の周囲物体の放射輝度分布の検
出値から演算で迷光雑音を除去し、スラブ温度を算出す
る本発明方法の作用を、図２に示す測温制御動作および
演算処理を示すフロ−チャ−トに従って具体的に説明す
る。なお、図２に示す測温制御動作および演算処理は、
図１に示す制御装置２−１と演算装置３が実行するもの
である。
【００１３】まず放射計１によりスラブ表面からの総放
射輝度を検出する（ステップＳ１；以下カッコ内ではス
テップという語を省略してステップＮｏ．記号のみを記
す）。総放射輝度Ｅは、 Ｅ＝Ｅt＋Ｅs ・・・(1) であり、ここで、Ｅtはスラブの自己放射輝度、またＥs
はスラブを取り囲む炉壁あるいはバーナー火炎からの放
射光の一部がスラブ表面で散乱反射し放射計１に検出さ
れる成分すなわち迷光雑音量である。
射輝度を検出する（ステップＳ１；以下カッコ内ではス
テップという語を省略してステップＮｏ．記号のみを記
す）。総放射輝度Ｅは、 Ｅ＝Ｅt＋Ｅs ・・・(1) であり、ここで、Ｅtはスラブの自己放射輝度、またＥs
はスラブを取り囲む炉壁あるいはバーナー火炎からの放
射光の一部がスラブ表面で散乱反射し放射計１に検出さ
れる成分すなわち迷光雑音量である。
【００１４】スラブの自己放射輝度Ｅtは、 Ｅt＝εtＥb（Ｔt） ・・・(2) εt：スラブ表面の放射率、 Ｅb（Ｔt）：温度Ｔtでの黒体放射輝度 であり、また迷光雑音Ｅsは次のように表現される。
【００１５】 Ｅs＝∫Ｅ(θ,φ）ρ"(θ,φ）ｄθｄφ ・・・(3) θ，φ：それぞれスラブ表面上の観測点から炉内をみた
ときの、放射角および方位角、 Ｅ(θ，φ）:(θ，φ）方向にある炉壁あるいはバーナ
ー火炎の単位立体角からスラブ表面に入射する放射輝
度、 ρ”(θ，φ）：(θ，φ）方向から入射する光が放射計
１の方向に反射される割合を表す２方向性反射率。
ときの、放射角および方位角、 Ｅ(θ，φ）:(θ，φ）方向にある炉壁あるいはバーナ
ー火炎の単位立体角からスラブ表面に入射する放射輝
度、 ρ”(θ，φ）：(θ，φ）方向から入射する光が放射計
１の方向に反射される割合を表す２方向性反射率。
【００１６】次に受光器２−２を炉内に降下させる。放
射計１のスラブ表面上の観測点から見て(θ，φ）方向
にある炉壁あるいはバーナー火炎は、走査型放射計２が
受光器２−２から見ると(θ'，φ'）方向にあるとし、
この(θ'，φ'）方向からの放射輝度を走査型放射計２
で検出する（Ｓ２）。このとき炉壁を構成する耐火物あ
るいはバーナー火炎には、その熱放射に角度依存性がほ
とんどないことが知られているので、スラブ表面に
(θ，φ）方向に入射する放射輝度は、受光器２−２が
観測する(θ'，φ'）方向からの放射輝度に等しい。こ
こで(θ，φ）と(θ'，φ'）の関係は加熱炉の構造等か
ら容易に求めることができる。例えば図３に示すよう
に、受光器２−２が炉壁上部を観測する場合、放射計１
と走査型放射計２を近接して配置しておけば、(θ，
φ）と(θ'，φ'）は以下の幾何学変換で関係付けられ
る。
射計１のスラブ表面上の観測点から見て(θ，φ）方向
にある炉壁あるいはバーナー火炎は、走査型放射計２が
受光器２−２から見ると(θ'，φ'）方向にあるとし、
この(θ'，φ'）方向からの放射輝度を走査型放射計２
で検出する（Ｓ２）。このとき炉壁を構成する耐火物あ
るいはバーナー火炎には、その熱放射に角度依存性がほ
とんどないことが知られているので、スラブ表面に
(θ，φ）方向に入射する放射輝度は、受光器２−２が
観測する(θ'，φ'）方向からの放射輝度に等しい。こ
こで(θ，φ）と(θ'，φ'）の関係は加熱炉の構造等か
ら容易に求めることができる。例えば図３に示すよう
に、受光器２−２が炉壁上部を観測する場合、放射計１
と走査型放射計２を近接して配置しておけば、(θ，
φ）と(θ'，φ'）は以下の幾何学変換で関係付けられ
る。
【００１７】 tanθ'＝（ｚc−ｚ1）／（ｚctanθ） ・・・(4) φ'＝φ ・・・(5) ｚc：スラブ６表面から炉壁上部までの高さ ｚ1：スラブ６表面から受光器２−２までの高さ。
【００１８】走査型放射計２の全走査方向に対してこの
ような座標変換を行なう（Ｓ３）。これによれば、炉壁
およびバーナー火炎からスラブ表面上の放射計１の観測
点に入射する放射輝度分布を求めることができる。
ような座標変換を行なう（Ｓ３）。これによれば、炉壁
およびバーナー火炎からスラブ表面上の放射計１の観測
点に入射する放射輝度分布を求めることができる。
【００１９】さらに迷光雑音量を求めるため、(3)式に
示した演算を行う（Ｓ４）。スラブ表面の２方向性反射
率ρ”(θ，φ）はスラブ表面に光学的に充分厚い酸化
膜が成長し光学性状が安定するため、予めその値を測定
しておけばよい。
示した演算を行う（Ｓ４）。スラブ表面の２方向性反射
率ρ”(θ，φ）はスラブ表面に光学的に充分厚い酸化
膜が成長し光学性状が安定するため、予めその値を測定
しておけばよい。
【００２０】次に(1)式で表される放射計１の検出値か
ら迷光雑音量を差し引いて(2)式で表されるスラブの自
己放射輝度を求める（Ｓ５）。既知の放射率により放射
率補正を行い測温対象の温度を求める方法はよく知られ
ており、この方法に従って放射率補正を行い（Ｓ６）、
自己放射輝度から温度を算出する（Ｓ７）。測定を継続
する場合には、また総放射輝度検出（Ｓ１）以下を実行
する。測定を終了する場合には、受光器２−２を炉上方
の炉外に引き上げる。
ら迷光雑音量を差し引いて(2)式で表されるスラブの自
己放射輝度を求める（Ｓ５）。既知の放射率により放射
率補正を行い測温対象の温度を求める方法はよく知られ
ており、この方法に従って放射率補正を行い（Ｓ６）、
自己放射輝度から温度を算出する（Ｓ７）。測定を継続
する場合には、また総放射輝度検出（Ｓ１）以下を実行
する。測定を終了する場合には、受光器２−２を炉上方
の炉外に引き上げる。
【００２１】次に実施例に基づき本発明をさらに説明す
る。図１に示した装置を用い実操業中の熱延スラブ加熱
炉にて本発明方法による測温を行い、スラブ表面に溶着
した熱電対から得られる温度と比較した。また本発明方
法の有効性を調べるため、従来方法である炉壁代表点か
らの放射輝度で迷光雑音を補償する方法による測温とを
比較した。
る。図１に示した装置を用い実操業中の熱延スラブ加熱
炉にて本発明方法による測温を行い、スラブ表面に溶着
した熱電対から得られる温度と比較した。また本発明方
法の有効性を調べるため、従来方法である炉壁代表点か
らの放射輝度で迷光雑音を補償する方法による測温とを
比較した。
【００２２】本実施例では放射計１と走査型放射計２を
スラブ加熱炉上部に距離50cm程度に近接して配置し、測
温を行うときに走査型放射計２の受光器２−２を約1mの
深さまで炉内に挿入する構造とした。各放射計の検出波
長は2.2μｍとし赤外検出素子はPbS素子を使用した。加
熱炉内の放射輝度分布を高速で走査するため、受光器２
−２はθが５度刻み、またφが１０度刻みで放射輝度を
走査測定し、その中間値は補間により求めた。スラブ１
の既知放射率は0.85に設定した。
スラブ加熱炉上部に距離50cm程度に近接して配置し、測
温を行うときに走査型放射計２の受光器２−２を約1mの
深さまで炉内に挿入する構造とした。各放射計の検出波
長は2.2μｍとし赤外検出素子はPbS素子を使用した。加
熱炉内の放射輝度分布を高速で走査するため、受光器２
−２はθが５度刻み、またφが１０度刻みで放射輝度を
走査測定し、その中間値は補間により求めた。スラブ１
の既知放射率は0.85に設定した。
【００２３】図４にスラブ加熱炉での実施結果として横
軸に熱電対による測定値を、縦軸に本発明方法により得
られた温度測定値を白丸で、前述の従来法（放射計１に
より得られた放射輝度と、放射計２で得られた炉壁のあ
る一点の放射輝度を代表値として温度を算出）により得
られた温度測定値を黒丸で示す。これによると、スラブ
の加熱過程で熱電対によるスラブ温度が1100℃から1250
℃まで変化しても、本発明方法（図４の白丸）では、精
度±10℃で温度が測定されている。これに対し従来法
（図４の黒丸）ではバーナー火炎の熱放射の影響を大き
く受けるため、バーナーの操業条件により温度測定値が
熱電対の測定値に対してかなり高くなり、しかも極めて
ばらつきが大きくなる。
軸に熱電対による測定値を、縦軸に本発明方法により得
られた温度測定値を白丸で、前述の従来法（放射計１に
より得られた放射輝度と、放射計２で得られた炉壁のあ
る一点の放射輝度を代表値として温度を算出）により得
られた温度測定値を黒丸で示す。これによると、スラブ
の加熱過程で熱電対によるスラブ温度が1100℃から1250
℃まで変化しても、本発明方法（図４の白丸）では、精
度±10℃で温度が測定されている。これに対し従来法
（図４の黒丸）ではバーナー火炎の熱放射の影響を大き
く受けるため、バーナーの操業条件により温度測定値が
熱電対の測定値に対してかなり高くなり、しかも極めて
ばらつきが大きくなる。
【００２４】本発明は、空間的に強度分布を有する炉壁
あるいはバーナー火炎からの放射輝度分布を走査型放射
計で検出し、既知の２方向性反射率を用いて迷光雑音量
を厳密に求め補償するため、図４に白丸で示すような、
高い精度の温度測定値が得られる。
あるいはバーナー火炎からの放射輝度分布を走査型放射
計で検出し、既知の２方向性反射率を用いて迷光雑音量
を厳密に求め補償するため、図４に白丸で示すような、
高い精度の温度測定値が得られる。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上のようにしてスラブの表面
温度が測定されるが、前述のごとく走査型放射計を用い
て空間的に強度分布がある炉壁およびバーナー火炎等か
らの放射輝度分布を空間的に検出し、既知の２方向性反
射率を考慮して迷光雑音量を補償するため、バーナー火
炎等の、変動し局所的な高温放射源があっても正確にス
ラブ表面温度を測定することが可能である。またスラブ
表面に近接させる遮蔽逝置が不要のため、装置が小型化
できかつ耐久性に優れている。
温度が測定されるが、前述のごとく走査型放射計を用い
て空間的に強度分布がある炉壁およびバーナー火炎等か
らの放射輝度分布を空間的に検出し、既知の２方向性反
射率を考慮して迷光雑音量を補償するため、バーナー火
炎等の、変動し局所的な高温放射源があっても正確にス
ラブ表面温度を測定することが可能である。またスラブ
表面に近接させる遮蔽逝置が不要のため、装置が小型化
できかつ耐久性に優れている。
【図１】 本発明方法を一態様で実施する装置構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】 図１に示す制御装置２−１および演算装置３
によって実行される温度測定制御および演算処理の内容
を示すフロ−チャ−トである。
によって実行される温度測定制御および演算処理の内容
を示すフロ−チャ−トである。
【図３】 図１に示した放射計２の測定位置一点の空間
座標を説明するための加熱炉横断面図である。
座標を説明するための加熱炉横断面図である。
【図４】 本発明による測温結果と従来方法による測定
結果を示すグラフである。
結果を示すグラフである。
１：放射計 ２：走査型放射
計 ２−１：走査型放射計２の制御装置 ２−２：走査型
放射計２の受光器 ２−３：受光器支持軸 ３：演算装置 ４：加熱炉内の炉壁 ５：バーナー火
炎 ６：スラブ（測温対象物体）
計 ２−１：走査型放射計２の制御装置 ２−２：走査型
放射計２の受光器 ２−３：受光器支持軸 ３：演算装置 ４：加熱炉内の炉壁 ５：バーナー火
炎 ６：スラブ（測温対象物体）
Claims (1)
- 【請求項１】 測温対象物体からの総放射輝度を検出
し、かつ測温対象物体を取り囲む炉壁およびバーナー火
炎等の周囲物体からの放射輝度の空間分布を検出し、上
記周囲物体からの放射輝度の空間分布から、測温対象物
体表面に炉内各方向から入射する放射輝度分布を求め、
これと測温対象物体表面の既知の２方向性反射率分布と
の積を炉内全方向で積分することで炉壁およびバーナー
火炎等の熱放射により生じる迷光雑音量を求め、総放射
輝度から迷光雑音量を差し引いて測温対象物体の自己放
射輝度を求め、これを既知の放射率で補正することによ
り測温対象物体表面の温度を求めることを特徴とする炉
内物体の温度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319543A JPH07174634A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 炉内物体の温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319543A JPH07174634A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 炉内物体の温度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174634A true JPH07174634A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18111430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5319543A Withdrawn JPH07174634A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 炉内物体の温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07174634A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007271184A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 燃焼炎のキャニスタ外周への回り込みを防止する溶融炉構造 |
| JP2008233020A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Nippon Steel Corp | 表面温度測定システム、加熱炉、表面温度測定方法、及びコンピュータプログラム |
| JP2008241413A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Nippon Steel Corp | 表面温度測定システム、加熱炉、表面温度測定方法、及びコンピュータプログラム |
| WO2015141412A1 (ja) * | 2014-03-17 | 2015-09-24 | 三菱マテリアル株式会社 | 粉塵が存在する雰囲気中の物体の温度を計測する方法 |
| WO2018119573A1 (zh) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 沈阳泰合冶金测控技术有限公司 | 表面温度和发射率的测量装置和测量方法 |
| JP2018132490A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 新日鐵住金株式会社 | 温度測定方法および温度測定装置 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP5319543A patent/JPH07174634A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007271184A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 燃焼炎のキャニスタ外周への回り込みを防止する溶融炉構造 |
| JP2008233020A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Nippon Steel Corp | 表面温度測定システム、加熱炉、表面温度測定方法、及びコンピュータプログラム |
| JP2008241413A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Nippon Steel Corp | 表面温度測定システム、加熱炉、表面温度測定方法、及びコンピュータプログラム |
| WO2015141412A1 (ja) * | 2014-03-17 | 2015-09-24 | 三菱マテリアル株式会社 | 粉塵が存在する雰囲気中の物体の温度を計測する方法 |
| EP3121572A4 (en) * | 2014-03-17 | 2017-12-27 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for measuring temperature of object in atmosphere having dust |
| US9863812B2 (en) | 2014-03-17 | 2018-01-09 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for measuring temperature of object in atmosphere having dust |
| WO2018119573A1 (zh) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 沈阳泰合冶金测控技术有限公司 | 表面温度和发射率的测量装置和测量方法 |
| US11047739B2 (en) | 2016-12-26 | 2021-06-29 | Shenyang Taihe Metallurgical Measurement And Control Technologies Co., Ltd. | Measurement device and measurement method for measuring temperature and emissivity of a measured surface |
| JP2018132490A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 新日鐵住金株式会社 | 温度測定方法および温度測定装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11079283B2 (en) | Temperature measurement system for furnaces | |
| US4435092A (en) | Surface temperature measuring apparatus for object within furnace | |
| US11312648B2 (en) | Control system for furnace | |
| US7938576B1 (en) | Sensing system for obtaining images and surface temperatures | |
| JPH07174634A (ja) | 炉内物体の温度測定方法 | |
| JP5768477B2 (ja) | 被加工材の温度測定方法、加工品の製造方法、及び被加工材の加熱装置 | |
| JP3552861B2 (ja) | 加熱炉内物体の表面温度測定方法 | |
| JPH07270241A (ja) | 炉内物体の表面温度分布測定方法 | |
| JPS6160364B2 (ja) | ||
| JPH05507356A (ja) | 物体の温度測定方法及び装置並びに加熱方法 | |
| JP2004117203A (ja) | 非接触温度計測装置 | |
| JPH06241906A (ja) | 炉内物体の放射測温法および放射測温装置 | |
| JPH06294627A (ja) | 連続熱処理炉内のバックリング検出方法 | |
| JP5151675B2 (ja) | 温度測定方法及び温度測定装置 | |
| JPS61292528A (ja) | 炉内鋼材測温の補正方法 | |
| JP2004109023A (ja) | 鋼材表面の測温方法及び測温装置 | |
| JPH0310128A (ja) | 高温炉内における温度と放射率の同時測定方法 | |
| JPH09250955A (ja) | 鋼板の温度測定装置 | |
| KR100411282B1 (ko) | 가열로내 물체의 온도 측정방법 및 장치 | |
| JPS60107533A (ja) | 被加熱体の温度測定方法 | |
| JPH06241907A (ja) | 炉内物体の放射測温法および放射測温装置 | |
| KR20210056409A (ko) | 산화막 두께 측정 장치 및 그 방법 | |
| JP3675087B2 (ja) | ダミーウェハと、その表面の温度分布測定方法 | |
| JPH04276527A (ja) | 炉内温度計 | |
| JP2005134153A (ja) | 温度測定装置及び温度測定方法 |
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: 20010306 |