JPH08114504A - 狭い空隙に面した物体表面温度の非接触測定方法 - Google Patents
狭い空隙に面した物体表面温度の非接触測定方法Info
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- JPH08114504A JPH08114504A JP25080494A JP25080494A JPH08114504A JP H08114504 A JPH08114504 A JP H08114504A JP 25080494 A JP25080494 A JP 25080494A JP 25080494 A JP25080494 A JP 25080494A JP H08114504 A JPH08114504 A JP H08114504A
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 数ミリメートル程度の非常に狭い空間内でし
かもそばには試料面よりも温度の高いヒータ等が存在し
ている時に非接触で測定出来る。 【構成】 真空槽内にヒータと面の平らな試料が短い距
離で対立している場合に、ヒータ温度Ｔｈ又はヒータか
らの赤外線強度Ｗｈと両者の中間にセットされた温度セ
ンサの温度Ｔｔからヒータに面した物体面の温度Ｔｓａ
を非接触で測定する。
かもそばには試料面よりも温度の高いヒータ等が存在し
ている時に非接触で測定出来る。 【構成】 真空槽内にヒータと面の平らな試料が短い距
離で対立している場合に、ヒータ温度Ｔｈ又はヒータか
らの赤外線強度Ｗｈと両者の中間にセットされた温度セ
ンサの温度Ｔｔからヒータに面した物体面の温度Ｔｓａ
を非接触で測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒータと面の平らな物
体が数ミリメートル程度の短い距離で対立している場合
に、物体の表面温度を非接触で測定する方法に関する。
体が数ミリメートル程度の短い距離で対立している場合
に、物体の表面温度を非接触で測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日では、物体としての試料表面温度の
非接触測定法として、パイロメータ等の種々の方法が知
られている。
非接触測定法として、パイロメータ等の種々の方法が知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の方法では試料表面と温度センサ間には比較的広い
空間を必要としている。本発明における方法では、数ミ
リメートル程度の非常に狭い空間内でしかもそばには試
料面よりも温度の高いヒータ等が存在している時に非接
触で測定出来ることを目的としている。
従来の方法では試料表面と温度センサ間には比較的広い
空間を必要としている。本発明における方法では、数ミ
リメートル程度の非常に狭い空間内でしかもそばには試
料面よりも温度の高いヒータ等が存在している時に非接
触で測定出来ることを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、図１に示す
ごとく、真空槽内にヒータと面の平らな試料が短い距離
で対立している場合に、ヒータ温度Ｔｈ又はヒータから
の赤外線強度Ｗｈと両者の中間にセットされた温度セン
サの温度Ｔｔからヒータに面した物体面の温度Ｔｓａを
非接触で測定する。温度センサがヒータから単位時間に
受取る熱放射のエネルギとセンサが試料面に放出するエ
ネルギおよび温度Ｔｒの真空槽内面に放出するエネルギ
との関係は下記数１に示す（１）式で示される。
ごとく、真空槽内にヒータと面の平らな試料が短い距離
で対立している場合に、ヒータ温度Ｔｈ又はヒータから
の赤外線強度Ｗｈと両者の中間にセットされた温度セン
サの温度Ｔｔからヒータに面した物体面の温度Ｔｓａを
非接触で測定する。温度センサがヒータから単位時間に
受取る熱放射のエネルギとセンサが試料面に放出するエ
ネルギおよび温度Ｔｒの真空槽内面に放出するエネルギ
との関係は下記数１に示す（１）式で示される。
【０００５】
【数１】
【０００６】ここで、温度は全て絶対温度をしめす。σ
はステファン、ボルツマン定数である。Ｑｔは温度セン
サのリード線を通じて散逸する熱エネルギである。ｅ
１，ｅ２，ｅ３はそれぞれの熱エネルギの授受に関与す
る係数である。これらの係数はヒータおよび試料面およ
びセンサ点の熱放射率が一定で、これらの幾何学的配置
は変わらないかぎり、一定の値を持つものである。ここ
で、（１）式を下記数２に示す（２）式のように書き直
すと、
はステファン、ボルツマン定数である。Ｑｔは温度セン
サのリード線を通じて散逸する熱エネルギである。ｅ
１，ｅ２，ｅ３はそれぞれの熱エネルギの授受に関与す
る係数である。これらの係数はヒータおよび試料面およ
びセンサ点の熱放射率が一定で、これらの幾何学的配置
は変わらないかぎり、一定の値を持つものである。ここ
で、（１）式を下記数２に示す（２）式のように書き直
すと、
【０００７】
【数２】
【０００８】となる。ここで、一般に下記数３で示す式
としている。
としている。
【０００９】
【数３】
【００１０】（２）式より試料前面のＩｓａは、下記数
４によって示す（３）式になる。
４によって示す（３）式になる。
【０００９】
【数４】
【００１０】（３）式をさらに書き直すと下記数５によ
って示す（４）式に書ける。
って示す（４）式に書ける。
【００１１】
【数５】
【００１２】ここで、下記数６の式である。
【００１３】
【数６】
【００１４】（４）式より係数ａ（Ｔｔ）、ｂが分かっ
ていれば、Ｉｓａの値を求めることが出来る。さらに、
ＩｓａよりＴｓａつまり試料前面の温度を求めることが
できる。
ていれば、Ｉｓａの値を求めることが出来る。さらに、
ＩｓａよりＴｓａつまり試料前面の温度を求めることが
できる。
【００１５】
【実施例】温度非接触測定のためには、係数ａ（Ｔｔ）
とｂを知る必要がある。ｂは表面の熱放射率が一定であ
るかぎりセンサ温度にたいして一定であることが期待さ
れるが、係数ａ（Ｔｔ）はＱｔの存在のためにセンサ温
度Ｔｔに依存する。これらの係数を決定するには、試料
の両面の温度差のでない試料（熱伝導の良い薄い金属板
等）でこの試料の温度が他の手段（熱電対またはパイロ
メータ）でわかる状態にしておいてヒータ温度（Ｔ
ｈ）、センサ温度（Ｔｔ）、試料温度（Ｔｓ）を一定の
温度範囲にわたって測定する必要がある。さらに、ａ，
ｂ２つの係数を決めるためには、２組のデータを必要と
する。これらの係数の決定方法は２通りの方法が考えら
れる。
とｂを知る必要がある。ｂは表面の熱放射率が一定であ
るかぎりセンサ温度にたいして一定であることが期待さ
れるが、係数ａ（Ｔｔ）はＱｔの存在のためにセンサ温
度Ｔｔに依存する。これらの係数を決定するには、試料
の両面の温度差のでない試料（熱伝導の良い薄い金属板
等）でこの試料の温度が他の手段（熱電対またはパイロ
メータ）でわかる状態にしておいてヒータ温度（Ｔ
ｈ）、センサ温度（Ｔｔ）、試料温度（Ｔｓ）を一定の
温度範囲にわたって測定する必要がある。さらに、ａ，
ｂ２つの係数を決めるためには、２組のデータを必要と
する。これらの係数の決定方法は２通りの方法が考えら
れる。
【００１６】（１）定常法 同一形状の薄い試料を２個用意し、該２個の試料の一方
の面は同一の熱放射率を持つような状態にし、該２個の
試料の他方の面は異なる熱放射率を持つ状態にし、この
２個の試料について一定の温度範囲で定常状態での各温
度を測定することにより２組の異なったデータを得る。
具体的に説明すれば、同一形状の薄い金属板を２個用意
する。試料の前面には両方の試料ともにグラファイト
（微粒子状グラファイト）を塗布し同一の熱放射率を持
つようにする。後ろの面には一つはグラファイトを塗布
し、もう一方の試料には塗布しないでおく。つまり、後
ろの面の熱放射率が異なる状態にしておく。この二つの
試料について一定の温度範囲で定常状態での各温度を測
定すれば、二組の異なったデータが得られる。
の面は同一の熱放射率を持つような状態にし、該２個の
試料の他方の面は異なる熱放射率を持つ状態にし、この
２個の試料について一定の温度範囲で定常状態での各温
度を測定することにより２組の異なったデータを得る。
具体的に説明すれば、同一形状の薄い金属板を２個用意
する。試料の前面には両方の試料ともにグラファイト
（微粒子状グラファイト）を塗布し同一の熱放射率を持
つようにする。後ろの面には一つはグラファイトを塗布
し、もう一方の試料には塗布しないでおく。つまり、後
ろの面の熱放射率が異なる状態にしておく。この二つの
試料について一定の温度範囲で定常状態での各温度を測
定すれば、二組の異なったデータが得られる。
【００１７】（２）非定常法 表裏両面が同じ状態の熱伝導の良い試料を一個用意す
る。具体的に説明すれば、両面にグラファイトを塗布す
る。この試料を用いてヒータ、センサ、試料の温度を測
定するのであるが、定常法とは異なり、ヒータの温度を
上昇させながら、また、下降させながら各温度を測定す
れば二組のデータがえられる。何故ならば、試料の持つ
熱容量のために同じヒータ温度であってもセンサ温度と
試料温度は上昇中と下降中とでは異なる。
る。具体的に説明すれば、両面にグラファイトを塗布す
る。この試料を用いてヒータ、センサ、試料の温度を測
定するのであるが、定常法とは異なり、ヒータの温度を
上昇させながら、また、下降させながら各温度を測定す
れば二組のデータがえられる。何故ならば、試料の持つ
熱容量のために同じヒータ温度であってもセンサ温度と
試料温度は上昇中と下降中とでは異なる。
【００１８】この説明においては、非定常法によって決
められた係数の温度変化を図２に示す。なお、ヒータに
ついては温度を直接には測定せずにヒータが放出する熱
放射赤外線強度を測定している。このために、係数は下
記数７に示す式で与えられる。
められた係数の温度変化を図２に示す。なお、ヒータに
ついては温度を直接には測定せずにヒータが放出する熱
放射赤外線強度を測定している。このために、係数は下
記数７に示す式で与えられる。
【００１９】
【数７】
【００２０】ここで、Ｇｈは、赤外線の強度をＷｈとす
るとＷｈ＝ＧｈＩｈで与えられる。
るとＷｈ＝ＧｈＩｈで与えられる。
【００２１】
【発明の効果】上記本発明によれば、数ミリメートル程
度の非常に狭い空間内でしかもそばには試料面よりも温
度の高いヒータ等が存在している時に非接触で測定出来
る効果がある。
度の非常に狭い空間内でしかもそばには試料面よりも温
度の高いヒータ等が存在している時に非接触で測定出来
る効果がある。
【図１】真空槽内にヒータと物体とが対立して存在し且
つその空隙内に温度センサがセットされている状態を示
す図である。
つその空隙内に温度センサがセットされている状態を示
す図である。
【図２】非接触測定のための二つの係数の値を温度の関
数として示す図である。
数として示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 真空槽内にヒータと面の平らな物体が短
い距離に対立している場合に、ヒータ温度又はヒータか
らの赤外線強度と両者の中間にセットされた温度センサ
の温度からヒータに面した物体表面の温度を非接触で測
定する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25080494A JP2697781B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 狭い空隙に面した物体表面温度の非接触測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25080494A JP2697781B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 狭い空隙に面した物体表面温度の非接触測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114504A true JPH08114504A (ja) | 1996-05-07 |
| JP2697781B2 JP2697781B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17213301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25080494A Expired - Lifetime JP2697781B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 狭い空隙に面した物体表面温度の非接触測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697781B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP25080494A patent/JP2697781B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697781B2 (ja) | 1998-01-14 |
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Legal Events
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