JPH0815036A - 新しい内挿公式を利用して輻射温度計及び光計測装備を矯正する方法 - Google Patents
新しい内挿公式を利用して輻射温度計及び光計測装備を矯正する方法Info
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- JPH0815036A JPH0815036A JP6317269A JP31726994A JPH0815036A JP H0815036 A JPH0815036 A JP H0815036A JP 6317269 A JP6317269 A JP 6317269A JP 31726994 A JP31726994 A JP 31726994A JP H0815036 A JPH0815036 A JP H0815036A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
-
- G—PHYSICS
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 基準波長法の概念を利用して誘導した新しい
内挿公式を使用して輻射温度計或いは光計測装備を矯正
する方法を提供する。 【構成】 基準波長法の概念を利用して新しい内挿公式
を誘導し、提案された新しい内挿公式と有効波長法を利
用して誘導された内挿公式を広い温度区間で比較して新
しい内挿公式の優秀性を照明したもので、指数函数と温
度逆数の多項式の積でなる内挿公式を使用して複写温度
計或いは光計測装備を矯正する方法。
内挿公式を使用して輻射温度計或いは光計測装備を矯正
する方法を提供する。 【構成】 基準波長法の概念を利用して新しい内挿公式
を誘導し、提案された新しい内挿公式と有効波長法を利
用して誘導された内挿公式を広い温度区間で比較して新
しい内挿公式の優秀性を照明したもので、指数函数と温
度逆数の多項式の積でなる内挿公式を使用して複写温度
計或いは光計測装備を矯正する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基準波長法（Ｒｅｆｅｒ
ｅｎｃｅ ｗａｖｅ ｌｅｎｇｔｈ ｍｅｔｈｏｄ）の
概念を利用して誘導した新しい内挿公式（Ｉｎｔｅｒｐ
ｏｌａｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ）を使用して輻射温
度計或いは光計測装備を矯正する方法に関するものであ
る。
ｅｎｃｅ ｗａｖｅ ｌｅｎｇｔｈ ｍｅｔｈｏｄ）の
概念を利用して誘導した新しい内挿公式（Ｉｎｔｅｒｐ
ｏｌａｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ）を使用して輻射温
度計或いは光計測装備を矯正する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的に光高温計で測定される温度は基
準光源から出る光量と測定標的から出る光量の比にて定
義され、温度目盛は伝統的に光高温計と金属凝固点黒体
炉を利用して実現される。標的から出た光は光高温計内
の有限な波長帯域幅を持つ干渉フィルターを透過して光
検出機に入射されて信号が検出される。この時使用した
干渉フィルターが波長帯域幅を持っているので、光量の
比から温度を換算する時測定される波長を単色光と仮定
して計算すると相当に大きな温度誤差が発生する。この
ような誤差を補正するために一般的に有効波長法や基準
波長法が使用されてきた。
準光源から出る光量と測定標的から出る光量の比にて定
義され、温度目盛は伝統的に光高温計と金属凝固点黒体
炉を利用して実現される。標的から出た光は光高温計内
の有限な波長帯域幅を持つ干渉フィルターを透過して光
検出機に入射されて信号が検出される。この時使用した
干渉フィルターが波長帯域幅を持っているので、光量の
比から温度を換算する時測定される波長を単色光と仮定
して計算すると相当に大きな温度誤差が発生する。この
ような誤差を補正するために一般的に有効波長法や基準
波長法が使用されてきた。
【０００３】有効波長法は仮定した単色光の波長を温度
の函数として置いて温度に従って変わる値を計算して使
用し、基準波長法では波長の値を適切な値に固定し温度
に従って補正値（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｔｏ
ｒ）を計算して使用する。輻射温度計を矯正する仕事に
は一般的に多点矯正方法（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｐｏｉｎ
ｔ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ）が使用さ
れてきた。このような多点矯正方法で輻射温度計を矯正
する順序は先ず輻射温度計の信号を多数の温度点で測定
した後、その信号値を適切な数式を使用して輻射温度を
使用すべき温度区間で内挿するものである。このように
すると輻射温度計の分光感応度を測定せずに温度計の温
度目盛を探すことができる。多点矯正方法は今最も一般
的な輻射温度計の矯正方法として広く使用されている。
の函数として置いて温度に従って変わる値を計算して使
用し、基準波長法では波長の値を適切な値に固定し温度
に従って補正値（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｔｏ
ｒ）を計算して使用する。輻射温度計を矯正する仕事に
は一般的に多点矯正方法（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｐｏｉｎ
ｔ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ）が使用さ
れてきた。このような多点矯正方法で輻射温度計を矯正
する順序は先ず輻射温度計の信号を多数の温度点で測定
した後、その信号値を適切な数式を使用して輻射温度を
使用すべき温度区間で内挿するものである。このように
すると輻射温度計の分光感応度を測定せずに温度計の温
度目盛を探すことができる。多点矯正方法は今最も一般
的な輻射温度計の矯正方法として広く使用されている。
【０００４】多点矯正方法で輻射温度計を矯正するため
には、前記に言及したように輻射温度計に使用された検
出機の信号と温度との関係を表現する内挿公式が必要で
ある。特に、内挿公式により内挿（Ｉｎｅｒｐｏｌａｔ
ｅ）或は外挿（Ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｅ）される輻射温
度計の温度目盛が正確であるためには適切な内挿公式の
選択が非常に重要である。このような用途として有効波
長法の概念から誘導された内挿公式が広く使用されてき
たし、これから若干変形された模様の内挿公式も輻射温
度計矯正に使用されてきた。このような有効波長法によ
る内挿公式を利用して得た輻射温度計の温度目盛とプラ
ンク輻射法則を利用して確立された温度目盛との差異を
求めて内挿公式により発生される温度目盛の誤差を計算
した。
には、前記に言及したように輻射温度計に使用された検
出機の信号と温度との関係を表現する内挿公式が必要で
ある。特に、内挿公式により内挿（Ｉｎｅｒｐｏｌａｔ
ｅ）或は外挿（Ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｅ）される輻射温
度計の温度目盛が正確であるためには適切な内挿公式の
選択が非常に重要である。このような用途として有効波
長法の概念から誘導された内挿公式が広く使用されてき
たし、これから若干変形された模様の内挿公式も輻射温
度計矯正に使用されてきた。このような有効波長法によ
る内挿公式を利用して得た輻射温度計の温度目盛とプラ
ンク輻射法則を利用して確立された温度目盛との差異を
求めて内挿公式により発生される温度目盛の誤差を計算
した。
【０００５】計算結果、温度区間４００℃から１５００
℃内で８５０nm区間の中心波長を持つ干渉フィルターを
持つ輻射温度計に対する誤差は殆ど無視できる程度に少
なかった。
℃内で８５０nm区間の中心波長を持つ干渉フィルターを
持つ輻射温度計に対する誤差は殆ど無視できる程度に少
なかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、このよう
な誤差に対する分析が温度区間２５００℃以上や、或い
は有効波長の大きさが数μm 以上に大きい場合とビーン
の近似（Ｗｉｅｎ’ｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）が
適切でない場合に対しては行われていなかった。
な誤差に対する分析が温度区間２５００℃以上や、或い
は有効波長の大きさが数μm 以上に大きい場合とビーン
の近似（Ｗｉｅｎ’ｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）が
適切でない場合に対しては行われていなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では基準波長法の
概念を利用して新しい内挿公式を誘導し輻射温度計矯正
に適用する方法を探した。提案された新しい内挿公式と
従来使用していた有効波長法を利用して誘導された内挿
公式を輻射温度計矯正に使用する時発生される温度誤差
を計算して新しい内挿公式の優秀性を立証した。
概念を利用して新しい内挿公式を誘導し輻射温度計矯正
に適用する方法を探した。提案された新しい内挿公式と
従来使用していた有効波長法を利用して誘導された内挿
公式を輻射温度計矯正に使用する時発生される温度誤差
を計算して新しい内挿公式の優秀性を立証した。
【０００８】
１) 理論 １-1. 基本方法 黒体炉の信号を測定する場合輻射温度計で測定される信
号は Ｖ（Ｔ）＝∫Ｌ（λ，Ｔ）Ｓ（λ）ｄλ， (1) Ｌ（λ，Ｔ）は波長λ温度Ｔにおいて黒体炉から出る分
光輻射量であり、プランク輻射法則で記述することがで
きる。そしてＳ（λ）は輻射温度計の分光感応度であ
る。
号は Ｖ（Ｔ）＝∫Ｌ（λ，Ｔ）Ｓ（λ）ｄλ， (1) Ｌ（λ，Ｔ）は波長λ温度Ｔにおいて黒体炉から出る分
光輻射量であり、プランク輻射法則で記述することがで
きる。そしてＳ（λ）は輻射温度計の分光感応度であ
る。
【０００９】このような基本方法においては温度は輻射
温度計の信号の比で定義されるが、これを表現すると次
の通りである。
温度計の信号の比で定義されるが、これを表現すると次
の通りである。
【００１０】
【数１】
【００１１】ここでＴR は基準温度でありＴF は我々が
この方法で求める温度値である。（２）式は積分方程式
で温度ＴF は数値的に求めるようになる。 １-2. ビーンの近似式を（２）式に適用すると、有効波
長は次のように定義できる。
この方法で求める温度値である。（２）式は積分方程式
で温度ＴF は数値的に求めるようになる。 １-2. ビーンの近似式を（２）式に適用すると、有効波
長は次のように定義できる。
【００１２】
【数２】
【００１３】ここでＴE は有効波長法を利用して求める
べき温度であり、λe は与えられた温度ＴR に対して定
められる温度ＴE の函数である。伝統的に有効波長法は
標準光高温計を使用して国際温度目盛を実現するのに多
く使用されてきたし、光高温計を利用して温度標準を実
現するにおいての温度誤差に対する分析は広い温度区間
において研究された。しかし（３）式を利用して正確な
温度目盛を確立するためには輻射温度計の分光感応度を
測定しこれを利用して温度の函数である有効波長を計算
しなければならない、有効波長の逆数を温度の逆数１／
Ｔに一次函数で近似できるというこは広く知られてい
る。
べき温度であり、λe は与えられた温度ＴR に対して定
められる温度ＴE の函数である。伝統的に有効波長法は
標準光高温計を使用して国際温度目盛を実現するのに多
く使用されてきたし、光高温計を利用して温度標準を実
現するにおいての温度誤差に対する分析は広い温度区間
において研究された。しかし（３）式を利用して正確な
温度目盛を確立するためには輻射温度計の分光感応度を
測定しこれを利用して温度の函数である有効波長を計算
しなければならない、有効波長の逆数を温度の逆数１／
Ｔに一次函数で近似できるというこは広く知られてい
る。
【００１４】従って、輻射温度計の有効波長を温度逆数
の多項式で近似すると、ＡＴ≫Ｂの場合、輻射温度計の
信号を次の式のように記述できる。
の多項式で近似すると、ＡＴ≫Ｂの場合、輻射温度計の
信号を次の式のように記述できる。
【００１５】
【数３】
【００１６】ここでＶg （Ｔ）は温度Ｔでの輻射温度計
の信号であり、Ｃ2 は第２輻射常数で1.4388cm・Ｋであ
る。そして係数Ａ，Ｂ，Ｃは輻射温度計が矯正された点
においての信号と式を合わせて求めるようになる。また
有効波長法の変形として輻射温度計の信号の自然対数値
を温度の逆数の多項式で記述して使用する場合もある。
内挿公式（４）は現在赤外線輻射温度計を固定するのに
最も広く使用されている。誘導波長法により誘導された
内挿公式により生ずる温度誤差は（４）式を使用して計
算した。
の信号であり、Ｃ2 は第２輻射常数で1.4388cm・Ｋであ
る。そして係数Ａ，Ｂ，Ｃは輻射温度計が矯正された点
においての信号と式を合わせて求めるようになる。また
有効波長法の変形として輻射温度計の信号の自然対数値
を温度の逆数の多項式で記述して使用する場合もある。
内挿公式（４）は現在赤外線輻射温度計を固定するのに
最も広く使用されている。誘導波長法により誘導された
内挿公式により生ずる温度誤差は（４）式を使用して計
算した。
【００１７】１-3. 基準波長法（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
ｗａｖｅ ｌｅｎｇｔｈ ｍｅｔｈｏｄ） 基準波長法によると、適正値Ｒは黒体光源に対して次の
式で定義される。
ｗａｖｅ ｌｅｎｇｔｈ ｍｅｔｈｏｄ） 基準波長法によると、適正値Ｒは黒体光源に対して次の
式で定義される。
【００１８】
【数４】
【００１９】ここで、λr は基準波長である。ここで基
準波長法の概念から新しい内挿公式を誘導すると次のよ
うである。補正値Ｒ（Ｔ）を温度逆数の２次多項式で表
示しＬ（λ，Ｔ）はプランク輻射法則を使用してＶ
（Ｔ）を記述すると、
準波長法の概念から新しい内挿公式を誘導すると次のよ
うである。補正値Ｒ（Ｔ）を温度逆数の２次多項式で表
示しＬ（λ，Ｔ）はプランク輻射法則を使用してＶ
（Ｔ）を記述すると、
【００２０】
【数５】
【００２１】ここで、
【００２２】
【数６】
【００２３】そしてＣ1 は第１輻射常数である。Ｖ
R （Ｔ）は温度Ｔにおいて輻射温度計の信号を表わし、
係数ａ，ｂ，ｃは合わせ係数である。（６）式の合わせ
係数を求めるために、ある固定点温度Ｔ0 で補正値Ｒ
（Ｔ）＝１と置けば、次の式を求め得る。 Ｋ0 ＝ＶR （Ｔ0 ）｛ｅｘｐ（Ｃ2 ∫λr Ｔ0 ）−１ (7) そしてＫをＫ0 で代えると、
R （Ｔ）は温度Ｔにおいて輻射温度計の信号を表わし、
係数ａ，ｂ，ｃは合わせ係数である。（６）式の合わせ
係数を求めるために、ある固定点温度Ｔ0 で補正値Ｒ
（Ｔ）＝１と置けば、次の式を求め得る。 Ｋ0 ＝ＶR （Ｔ0 ）｛ｅｘｐ（Ｃ2 ∫λr Ｔ0 ）−１ (7) そしてＫをＫ0 で代えると、
【００２４】
【数７】
【００２５】（８）式の左辺は温度逆数の２次多項式で
あるから、３点以上で矯正された値を利用して合わせる
と係数ａ，ｂ，ｃを容易に計算できる。温度Ｔは（６）
式で解析的に求めることができるから、輻射温度計の温
度は反復（ｉｔｅｒａｔｉｏｎ）方法で計算した。温度
を求める過程を詳細に記述すると次のようである。
あるから、３点以上で矯正された値を利用して合わせる
と係数ａ，ｂ，ｃを容易に計算できる。温度Ｔは（６）
式で解析的に求めることができるから、輻射温度計の温
度は反復（ｉｔｅｒａｔｉｏｎ）方法で計算した。温度
を求める過程を詳細に記述すると次のようである。
【００２６】先ず輻射温度計の信号がＶ0 であるとし、
この時補正値Ｒ（Ｔi ）を１と置くと、温度初期値Ｔr
は次の式で容易に計算できる。
この時補正値Ｒ（Ｔi ）を１と置くと、温度初期値Ｔr
は次の式で容易に計算できる。
【００２７】
【数８】
【００２８】次は温度Ｔ＝Ｔi を（６）式に代入して実
際信号との差異を求めると、 ΔＶ＝Ｖ0 −ＶR （Ｔi ） (10) ビーンの近似から輻射温度計信号Ｖの変化に対する温度
Ｔの変化率に対する式が次のように記述される。
際信号との差異を求めると、 ΔＶ＝Ｖ0 −ＶR （Ｔi ） (10) ビーンの近似から輻射温度計信号Ｖの変化に対する温度
Ｔの変化率に対する式が次のように記述される。
【００２９】
【数９】
【００３０】上の式を利用して信号差異ΔＶに対応され
るΔＴの値を求めてＴ＝Ｔi −ΔＴを求め（６）式に再
び代入し（１０）式と（１１）式からΔＶとΔＴを求め
る。この際ΔＴの大きさは非常に速く減るが、２−３回
以内の反復（ｉｔｅｒａｔｉｏｎ）でその値が１０-6以
内になる。このようにして輻射温度計Ｖ0 に該当する温
度を求めるようになる。
るΔＴの値を求めてＴ＝Ｔi −ΔＴを求め（６）式に再
び代入し（１０）式と（１１）式からΔＶとΔＴを求め
る。この際ΔＴの大きさは非常に速く減るが、２−３回
以内の反復（ｉｔｅｒａｔｉｏｎ）でその値が１０-6以
内になる。このようにして輻射温度計Ｖ0 に該当する温
度を求めるようになる。
【００３１】２).内挿公式による温度誤差計算（Ｃａｌ
ｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｒｒｏｒｓｄｕｅ ｔｏ
ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏ
ｎｓ） 本発明で新しく提案された内挿公式の優秀性を検証する
ために内挿公式により発生される温度目盛の誤差を数値
的に計算した。計算から輻射温度計の分光感応度が三角
形、四角形、ガウシアン模様を３種類の場合に対して、
同じ中心と帯域幅を持ち、最大透過度は皆１であると仮
定し、各々の模様に対して計算を遂行した。
ｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｒｒｏｒｓｄｕｅ ｔｏ
ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏ
ｎｓ） 本発明で新しく提案された内挿公式の優秀性を検証する
ために内挿公式により発生される温度目盛の誤差を数値
的に計算した。計算から輻射温度計の分光感応度が三角
形、四角形、ガウシアン模様を３種類の場合に対して、
同じ中心と帯域幅を持ち、最大透過度は皆１であると仮
定し、各々の模様に対して計算を遂行した。
【００３２】赤外線輻射温度計の使用温度区間に従って
その分光感応度の中心波長がお互いに非常に異なるの
で、計算は２種類の温度区間（高温区間６００℃−４０
００℃，低温区間０℃−６００℃）に分割して行った。
内挿公式により発生された誤差は（２）式で定義された
基本方法と（４）式と（６）式の内挿公式で求められた
温度との差異で定義した。
その分光感応度の中心波長がお互いに非常に異なるの
で、計算は２種類の温度区間（高温区間６００℃−４０
００℃，低温区間０℃−６００℃）に分割して行った。
内挿公式により発生された誤差は（２）式で定義された
基本方法と（４）式と（６）式の内挿公式で求められた
温度との差異で定義した。
【００３３】２-1. 高温区間 温度区間６００℃から３０００℃で使用される商用の赤
外線輻射温度計は一般的に感応度が近赤外線領域である
９００nm近方で最大値を持つシリコン光ダイオードを使
用している。従ってこの温度区間で内挿公式による誤差
を計算するために輻射温度計の分光感応度が９００nmで
最大値を持ち帯域幅が１００nmであると仮定した。
外線輻射温度計は一般的に感応度が近赤外線領域である
９００nm近方で最大値を持つシリコン光ダイオードを使
用している。従ってこの温度区間で内挿公式による誤差
を計算するために輻射温度計の分光感応度が９００nmで
最大値を持ち帯域幅が１００nmであると仮定した。
【００３４】そして輻射温度計が３個の金属固定点（ア
ルミニューム６６０，３２３Ｃ），銀９６１，７８Ｃ，
銅１０８４，６２Ｃ）で固定されたと仮定し、（４）式
と（６）式の合わせ係数を計算した。一般的に１５００
℃以上の温度で金属定点を実現することは非常に難かし
い作業であるから、実際的に多数点矯正方法で輻射温度
計を矯正する場合、１２００℃以上の温度区間において
の温度目盛は内挿公式を外挿して求める。
ルミニューム６６０，３２３Ｃ），銀９６１，７８Ｃ，
銅１０８４，６２Ｃ）で固定されたと仮定し、（４）式
と（６）式の合わせ係数を計算した。一般的に１５００
℃以上の温度で金属定点を実現することは非常に難かし
い作業であるから、実際的に多数点矯正方法で輻射温度
計を矯正する場合、１２００℃以上の温度区間において
の温度目盛は内挿公式を外挿して求める。
【００３５】図１に外挿された温度区間で温度誤差を求
めた結果が図示されている。図１で実線は基準波長法に
より誘導された内挿公式（６）式によるものであり、点
線は有効波長法により誘導された（４）式によるもので
ある。温度が大きくなるほど有効波長法で誘導された内
挿公式による温度誤差が基準波長法によるものよりはる
かに大きな値を持つことを見ることができる。
めた結果が図示されている。図１で実線は基準波長法に
より誘導された内挿公式（６）式によるものであり、点
線は有効波長法により誘導された（４）式によるもので
ある。温度が大きくなるほど有効波長法で誘導された内
挿公式による温度誤差が基準波長法によるものよりはる
かに大きな値を持つことを見ることができる。
【００３６】有効波長法で誘導された内挿公式はビーン
の近似に根拠を置いているために、内挿公式による温度
誤差は温度が２０００℃以上になると著じるしく大きく
なり、その値が指数函数的に大きくなって４０００℃近
方では３種の模様の分光感応度に対して皆約３０℃に至
る誤差を見せている。この図面は本発明で提案された内
挿公式が高温区間において有効波長法で誘導された内挿
公式に比べて良いということを明らかに見せている。
の近似に根拠を置いているために、内挿公式による温度
誤差は温度が２０００℃以上になると著じるしく大きく
なり、その値が指数函数的に大きくなって４０００℃近
方では３種の模様の分光感応度に対して皆約３０℃に至
る誤差を見せている。この図面は本発明で提案された内
挿公式が高温区間において有効波長法で誘導された内挿
公式に比べて良いということを明らかに見せている。
【００３７】２-2. 低温区間 熱伝対検出機や超電検出機等のような赤外線検出機で８
μm 以上の赤外線を検出すると、常温以下の温度も測定
が可能である（ここでこのような検出機を使用する輻射
温度計を低温用輻射温度計と呼ぶことにする）。低温用
輻射温度計の分光感応度を測定することはシリコン検出
機を使用する輻射温度計の分光感応度を測定することよ
りはるかに難かしいので、多点矯正方法は低温用輻射温
度計矯正の最も効率的な方法として広く使用されてお
り、有効波長法で誘導された内挿公式が多数の研究者達
により使用されてきた。
μm 以上の赤外線を検出すると、常温以下の温度も測定
が可能である（ここでこのような検出機を使用する輻射
温度計を低温用輻射温度計と呼ぶことにする）。低温用
輻射温度計の分光感応度を測定することはシリコン検出
機を使用する輻射温度計の分光感応度を測定することよ
りはるかに難かしいので、多点矯正方法は低温用輻射温
度計矯正の最も効率的な方法として広く使用されてお
り、有効波長法で誘導された内挿公式が多数の研究者達
により使用されてきた。
【００３８】従前に使用していた内挿公式による温度誤
差と新しい内挿公式による温度誤差を計算した結果が図
２に示されている。計算において、低温用輻射温度計の
分光感応度が８μm で最大値を持ち帯域幅が２μm であ
ると仮定したし、低温用輻射温度計は３個の金属定点、
インジューム（１５６，５９８℃），錫（２３１，９２
８℃），亜鉛（４１９，５２７℃）で矯正されたと仮定
した。
差と新しい内挿公式による温度誤差を計算した結果が図
２に示されている。計算において、低温用輻射温度計の
分光感応度が８μm で最大値を持ち帯域幅が２μm であ
ると仮定したし、低温用輻射温度計は３個の金属定点、
インジューム（１５６，５９８℃），錫（２３１，９２
８℃），亜鉛（４１９，５２７℃）で矯正されたと仮定
した。
【００３９】誤差は低温用輻射温度計が主に使用される
温度区間０℃から６００℃までにおいて計算された。図
２に示したように有効波長法で誘導された内挿公式によ
る誤差（図面中点線）が非常に大きい値を持っている。
矯正点間の内挿領域でまでも誤差が0.5 ℃に至り６００
℃近方ではおおよそ６℃程度になった。反面、基準波長
法で誘導された内挿公式による誤差は全温度区間におい
て0.3 ℃以内であった。ここで輻射温度計の分光感応度
模様とは無関に有効波長法で誘導された内挿公式による
温度誤差よりはるかに大きいということが注目すべきで
ある。
温度区間０℃から６００℃までにおいて計算された。図
２に示したように有効波長法で誘導された内挿公式によ
る誤差（図面中点線）が非常に大きい値を持っている。
矯正点間の内挿領域でまでも誤差が0.5 ℃に至り６００
℃近方ではおおよそ６℃程度になった。反面、基準波長
法で誘導された内挿公式による誤差は全温度区間におい
て0.3 ℃以内であった。ここで輻射温度計の分光感応度
模様とは無関に有効波長法で誘導された内挿公式による
温度誤差よりはるかに大きいということが注目すべきで
ある。
【００４０】このような基準波長法による誤差が、基準
波長法を変化に対してどのように変化するかを確認する
ために、基準波長を種々に変えながら温度誤差を計算し
たものが、図３に示されているように輻射温度計の分光
感応度帯域幅内のどんな値を定めて使用してもその誤差
が大きく増加しなかったことを確認できた。また私は新
しい内挿公式を利用して輻射温度計を２点で矯正する場
合に適応させてみた。（６）式の多項式を温度逆数の１
次式と仮定し輻射温度計がインジュームと亜鉛金属点で
矯正されたと仮定した時、３種の分光感応度に対して誤
差を計算したし、その結果が図４に示したもので、直角
模様の分光感応度を持つ場合が三角形模様に比して誤差
が半分程度に減ったし、ガウシアン模様と三角形模様は
似た値を持った。
波長法を変化に対してどのように変化するかを確認する
ために、基準波長を種々に変えながら温度誤差を計算し
たものが、図３に示されているように輻射温度計の分光
感応度帯域幅内のどんな値を定めて使用してもその誤差
が大きく増加しなかったことを確認できた。また私は新
しい内挿公式を利用して輻射温度計を２点で矯正する場
合に適応させてみた。（６）式の多項式を温度逆数の１
次式と仮定し輻射温度計がインジュームと亜鉛金属点で
矯正されたと仮定した時、３種の分光感応度に対して誤
差を計算したし、その結果が図４に示したもので、直角
模様の分光感応度を持つ場合が三角形模様に比して誤差
が半分程度に減ったし、ガウシアン模様と三角形模様は
似た値を持った。
【００４１】３).結論 前記のように記述される本発明は、赤外線輻射温度計の
矯正に使用するための新しい内挿公式を基準波長法から
誘導した。新しい内挿公式の優秀性を確認するために内
挿公式による温度誤差を計算したし、従前に多く使用さ
れてきた有効波長法により誘導された内挿公式による温
度誤差を計算してお互いにその値を比較した。新しい内
挿公式を使用してシリコン赤外線検出機を使用する輻射
温度計の温度目盛を２０００℃以上までも小さい温度誤
差に拡張させることができた。そしてこの内挿公式は長
波長の赤外線を検出する低温用赤外線輻射温度計矯正に
非常に有用であると証明されることにより、広い温度区
間と有効波長の大きさが数μm 以上に大きい場合におい
ても温度誤差を最小化できる等の効果を期待できるもの
である。
矯正に使用するための新しい内挿公式を基準波長法から
誘導した。新しい内挿公式の優秀性を確認するために内
挿公式による温度誤差を計算したし、従前に多く使用さ
れてきた有効波長法により誘導された内挿公式による温
度誤差を計算してお互いにその値を比較した。新しい内
挿公式を使用してシリコン赤外線検出機を使用する輻射
温度計の温度目盛を２０００℃以上までも小さい温度誤
差に拡張させることができた。そしてこの内挿公式は長
波長の赤外線を検出する低温用赤外線輻射温度計矯正に
非常に有用であると証明されることにより、広い温度区
間と有効波長の大きさが数μm 以上に大きい場合におい
ても温度誤差を最小化できる等の効果を期待できるもの
である。
【図１】輻射温度計の分光感応度の中心と帯域幅が各々
９００nmと１００nmである時の基準波長法と有効波長法
により誘導された内挿公式による温度誤差比較図であ
る。
９００nmと１００nmである時の基準波長法と有効波長法
により誘導された内挿公式による温度誤差比較図であ
る。
【図２】輻射温度計の分光感応度の中心と帯域幅が各々
８μm と２μm である時の基準波長法と有効波長法によ
り誘導された内挿公式による温度誤差比較図である。
８μm と２μm である時の基準波長法と有効波長法によ
り誘導された内挿公式による温度誤差比較図である。
【図３】多種の基準波長において計算された基準波長法
によって誘導された内挿公式による温度誤差比較図であ
る。
によって誘導された内挿公式による温度誤差比較図であ
る。
【図４】亜鉛とインジュームの２固定点において輻射温
度計を矯正した時、基準波長法によって誘導された内挿
公式による温度誤差比較図である。
度計を矯正した時、基準波長法によって誘導された内挿
公式による温度誤差比較図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 指数函数と温度逆数の多項式の積でなる
内挿公式を使用して輻射温度計を矯正することを特徴と
する新しい内挿公式を使用して輻射温度計及び光計測装
備を矯正する方法。 - 【請求項２】 指数函数と温度逆数の多項式の積でなる
内挿公式を使用して光計測装備を矯正することを特徴と
する新しい内挿公式を利用して輻射温度計及び光計測装
備を矯正する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR14009/1994 | 1994-06-21 | ||
| KR1019940014009A KR0133637B1 (ko) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 새로운 내삽공식을 이용하여 복사온도계를 교정하는 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815036A true JPH0815036A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=19385719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6317269A Pending JPH0815036A (ja) | 1994-06-21 | 1994-12-20 | 新しい内挿公式を利用して輻射温度計及び光計測装備を矯正する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815036A (ja) |
| KR (1) | KR0133637B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999034180A1 (de) * | 1997-12-23 | 1999-07-08 | Braun Gmbh | Temperaturberechnungsverfahren für strahlungsthermometer |
| US6768967B2 (en) * | 2000-08-10 | 2004-07-27 | Therma-Wave, Inc. | Database interpolation method for optical measurement of diffractive microstructures |
| WO2012019459A1 (zh) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | 天津易通电气技术开发集团有限公司 | 提高辐射温度计测温准确度的量子论修正方法及系统 |
| CN106197690A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-07 | 湖北久之洋红外系统股份有限公司 | 一种宽温范围条件下的图像校准方法及系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH052933A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-01-08 | Hitachi Cable Ltd | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
-
1994
- 1994-06-21 KR KR1019940014009A patent/KR0133637B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-12-20 JP JP6317269A patent/JPH0815036A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH052933A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-01-08 | Hitachi Cable Ltd | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999034180A1 (de) * | 1997-12-23 | 1999-07-08 | Braun Gmbh | Temperaturberechnungsverfahren für strahlungsthermometer |
| US6768967B2 (en) * | 2000-08-10 | 2004-07-27 | Therma-Wave, Inc. | Database interpolation method for optical measurement of diffractive microstructures |
| US6950780B2 (en) | 2000-08-10 | 2005-09-27 | Tokyo Electron Limited | Database interpolation method for optical measurement of diffractive microstructures |
| US7069182B2 (en) | 2000-08-10 | 2006-06-27 | Tokyo Electron Limited | Database interpolation method for optical measurement of diffractive microstructures |
| WO2012019459A1 (zh) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | 天津易通电气技术开发集团有限公司 | 提高辐射温度计测温准确度的量子论修正方法及系统 |
| CN102374902A (zh) * | 2010-08-11 | 2012-03-14 | 曹柏林 | 一种提高辐射温度计测温准确度的量子论修正方法 |
| US9091602B2 (en) | 2010-08-11 | 2015-07-28 | Tianjin Yitong Electric Technology Development Co., Ltd. | Quantum theory correction method and system for improving accuracy of temperature measurement of radiation thermometer |
| CN106197690A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-07 | 湖北久之洋红外系统股份有限公司 | 一种宽温范围条件下的图像校准方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960001732A (ko) | 1996-01-25 |
| KR0133637B1 (ko) | 1998-04-23 |
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