JPH08159870A - 走査式放射計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定現場において設置を確実にする測定視野
の目視確認機構を備えた走査式放射計を提供する。 【構成】 被測定物体からの放射光を走査する回転ミラ
ー５と、回転ミラーの反射光を受光する集光光学系６
と、結像された光を検出信号に変換する光センサー７と
からなる走査式放射計において、集光光学系６の集光位
置にドーナツミラー８を介設し、ドーナツミラー８の傾
斜鏡面で反射する測定視野周辺の光が接眼レンズ10の視
野絞り位置に投影される状態にファインダー部11を設置
すると共に、回転ミラーを駆動させるモーター13の回転
軸12に回動伝達手段を介して手動回転用シャフト14を係
脱可能に装備した機構からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば鋼板やセメント
キルン等の一方向における放射輝度分布を計測するため
に用いられる走査式放射計、とくに測定現場に設置する
際に測定視野を容易に目視確認することができる機能を
備えた走査式放射計に関する。

【０００２】従来、測定対象の一方向における放射輝度
分布を検知するラインスキャナーとして、被測定物体か
ら放射する光を走査するための回転ミラーを集光光学系
の前面に配置した走査式放射計が知られている。この走
査機構は、被測定物体の測定位置を回転ミラーにより一
次元走査し、反射された光を適宜な集光光学系を通して
光センサーにより検出するように設計されており、検出
した出力を放射エネルギーや温度に変換する走査式パワ
ーメーターあるいは走査式放射温度計として工業的に広
く利用されている。これら機器の具体的な利用分野とし
ては、例えばセメント、石灰、廃棄ゴミなどを焼成また
は焼却するロータリーキルンの外壁温度監視、鋼板やフ
ィルムを対象とした幅方向の温度分布あるいは幅長の計
測などが挙げられるが、応用範囲は一層拡大の傾向にあ
る。

【０００３】一般に、走査式放射計は数ｍ〜数十ｍ離れ
た位置から、その距離の１〜２倍に相当する測定対象幅
の放射輝度分布を検出する場合に用いられる。したがっ
て、走査式放射計は被測定物体が測定視野に入るよう正
しい設置角度で配置する必要がある。これまで走査式放
射計の設置にあたっては、図２に例示したように床面１
上の被測定物体２に入射窓３が対向するように走査式放
射計４を配置させ、測定対象の高さＨ₁ 、走査式放射計
の設置高さＨ₂ 、測定対象と走査式放射計の距離Ｌなど
のパラメータから走査式放射計の設置角度θを算出して
仮に走査式放射計４を設置し、検出出力を観察しながら
人為的に設置角度の確認および調整を行う方法が採られ
てきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、走査式放射
計４と被測定物体２の距離は相当に離れており、設置角
度の変動に対する測定視野の移動量も大きい関係で、検
出出力を観察しながら設置角度の微調整を行うことは極
めて煩雑な操作と手間を要する作業であった。そのう
え、測定対象に対して走査軸が傾いているような場合で
あっても、見掛け上は出力が観察されるため、設置のズ
レを見落としたり、測定対象の端部で視野欠けを生じて
出力が低下する現象を放射輝度が小さいと誤って検出す
るといったトラブルを招くことがあった。更に、走査式
放射温度計などを用いる際には、被測定物体の温度が上
昇していないと設置の確認および調整ができないという
実用上の欠点もあった。

【０００５】本発明は、従来の走査式放射計に対し測定
視野を容易に目視確認する機構を付加することにより上
記の問題点を解消したものである。したがって、本発明
の目的は、測定現場に設置する際に全走査範囲に亘り目
視による測定視野を確認することができる機構を備えた
走査式放射計を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による走査式放射計は、被測定物体からの放
射光を走査する回転ミラーと、前記回転ミラーにより反
射された光を受光する集光光学系と、結像された光を検
出信号に変換するための光センサーとからなる走査式放
射機構において、前記集光光学系の集光位置にドーナツ
ミラーを介設して測定視野内の光を該ドーナツミラーの
中心孔から光センサーの受光面に導入し、かつ前記ドー
ナツミラーの傾斜鏡面で反射する測定視野周辺の光が接
眼レンズの視野絞り位置に投影される状態にファインダ
ー部を設置すると共に、前記回転ミラーを駆動させるモ
ーターの回転軸に回動伝達手段を介して手動回転用シャ
フトを係脱可能に装備してなる機構を備えることを構成
上の特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の走査式放射計は、従来機構における集
光光学系の集光位置にドーナツミラーを介設して測定視
野周辺の状況をファインダー部で目視観察できるように
したこと、および回転ミラーの駆動モーター軸に回動伝
達手段を介して手動回転用シャフトを係脱可能に装備す
ることにより、非測定時に回転ミラーの角度を手動調整
してファインダーによる測定視野の目視確認を容易にし
た点に主要な機構的特徴がある。したがって、走査式放
射計を測定現場に設置する場合、ファインダーを覗きな
がら手動回転用シャフトを操作して回転ミラー角度を変
え、ファインダーの中心に測定視野が位置するように調
整する簡単な一連操作により、容易に正確な設置角度を
目視確認することが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図１に示した一実施例に基づ
いて具体的に説明する。図１は本発明に係る走査式放射
計の全体機構を示した説明図で、３は被測定物体からの
光を入射する入射窓、５は入射光を一次元走査する回転
ミラー、６は反射光を受光するための主鏡および副鏡か
らなる集光光学系、７は結像された光を検出信号に変換
する光センサーである。集光光学系６は、目視と測定と
で物点距離に差が生じることを防止するため、色収差の
ないミラー使用のものが好ましく、レンズ使用の場合は
色収差補正が必要となる。

【０００９】集光光学系６と光センサー７の間の光軸上
には、集光光学系６の集光位置に測定視野光を通過する
中心孔をもつ傾斜反射鏡面のドーナツミラー８が介設さ
れており、該ドーナツミラー８により反射する測定視野
周辺光の光軸には集光レンズ９を介して接眼レンズ１０
を内蔵したファンダー部１１が設置されている。また、
回転ミラー５は回転軸１２により回転駆動用のモーター
１３に接続しており、前記回転軸１２と平行に基端部側
が装置外に突出する状態に手動回転用シャフト１４が装
着されている。

【００１０】上記の回転軸１２と手動回転用シャフト１
４は、適宜な回動伝達手段を介して係脱可能に装備され
ている。図１の例では回転軸１２に固定された平面歯車
１５と手動調整用シャフト１４の先端部に固定された小
歯車１６とで回動伝達手段が構成され、手動回転用シャ
フト１４の上下動により平面歯車１５と小歯車１６が係
合したり脱離する機構に設計されている。歯車類は、硬
質プラスチックやＦＲＰのような可及的に軽量で硬質の
材料で形成することが好ましい。しかし、回動伝達手段
は前記の機構に限られるものではなく、例えば傘歯車や
プーリー等の組合せにより係脱可能に形成することもで
きる。

【００１１】なお、手動回転用シャフト１４は、回転ミ
ラー５がモーター１３により回転駆動していない状態で
回動伝達手段を係合させ、シャフト基端部の手動操作で
回転ミラー５を回動させるものであるため、手動操作に
より容易に回動し得る程度の保持力としなければならな
い。したがって、これに応じた回路設計およびモーター
選定をする必要があるが、例えば駆動源として自己保持
能力のないＤＣモーターを選定し、起動・停止スイッチ
を設けてスイッチオフ時にはＤＣモーターへの電源供給
を停止するように回路設計するなどの手段を講じること
が好ましい態様となる。

【００１２】上記の機構を備える本発明の走査式放射計
は、測定現場に設置するにあたって次のよう操作され
る。まず、図２と同様にして走査式放射計を被測定物体
に対向するように一定の距離を置いて仮に設置し、設置
角度θを調整する。入射窓３から被測定物体の放射光が
入射されると、光は回転ミラー５で反射され集光光学系
６により集光される。このうち、測定視野内の光はドー
ナツミラー８の中心孔を通って光センサー７の受光面に
導入され、一方、測定視野周辺の光はドーナツミラー８
の傾斜鏡面で反射され、集光レンズ９によりファインダ
ー部１１に内蔵された接眼レンズ１０の視野絞り位置に
入る。ファインダー部１１を覗くと、測定視野周辺部が
全面に明るく表示され、測定視野そのものは中心部に現
出する黒丸として指定される。手動回転用シャフト１４
を手動操作して回転ミラー５を回転させると、測定視野
は一次元方向に移動する。この場合、設置角度が正しけ
れば測定視野の黒丸は測定対象上を移動するが、設置角
度にズレがあると測定視野の黒丸は測定対象上から外れ
る。したがって、回転ミラー５を手動回転させ、常に測
定視野の黒丸が測定対象上を移動する状態を目視確認す
ることにより、容易に正しい設置角度に調整することが
可能となる。

【００１３】回転ミラー５の角度変動は、モーター１３
の駆動を停止した状態で手動回転用シャフト１４を引
き、平面歯車１５と小歯車１６を係合したのち、ファイ
ンダー部１１を覗きながら手動回転用シャフト１４を操
作することにより行われる。このようにして、設置角度
を固定したら、手動回転用シャフト１４を押し上げて水
平歯車１５と小歯車１６の係合を脱離解除し、モーター
１３を駆動させて回転ミラー５を定速回転させ、一次元
方向の放射輝度分布を検出する。

【００１４】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の機構を備える走
査式放射計を用いれば、測定現場において走査式放射計
を設置するにあたり簡単な操作で回転ミラーを手動操作
することにより目視観察による視野確認が行えるため、
容易に正確な設置角度に固定することができる。また、
走査軸の傾斜など設置不備の見落としがなくなるため、
誤認や誤検出などのトラブルも発生しない。更に、被測
定物体の温度上昇がなくても設置調整が可能となるか
ら、走査式放射温度計とした場合でも常温時の確認・調
整を行うことができる等、種々の実用的な効果がもたら
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走査式放射計の全体機構を例示し
た説明図である。

【図２】走査式放射計の設置状態を示した説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 床面 ２ 被測定物体 ３ 入射窓 ４ 走査式放射計 ５ 回転ミラー ６ 集光光学系 ７ 光センサー ８ ドーナツミラー ９ 集光レンズ 10 接眼レンズ 11 ファインダー部 12 回転軸 13 モーター 14 手動回転用シャフト 15 平面歯車 16 小歯車

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物体からの放射光を走査する回転
   ミラーと、前記回転ミラーにより反射された光を受光す
   る集光光学系と、結像された光を検出信号に変換するた
   めの光センサーとからなる走査式放射機構において、前
   記集光光学系の集光位置にドーナツミラーを介設して測
   定視野内の光を該ドーナツミラーの中心孔から光センサ
   ーの受光面に導入し、かつ前記ドーナツミラーの傾斜鏡
   面で反射する測定視野周辺の光が接眼レンズの視野絞り
   位置に投影される状態にファインダー部を設置すると共
   に、前記回転ミラーを駆動させるモーターの回転軸に回
   動伝達手段を介して手動回転用シャフトを係脱可能に装
   備してなる機構を備える走査式放射計。