JPH08226854A - ２色光センサおよび放射温度計 - Google Patents
２色光センサおよび放射温度計Info
- Publication number
- JPH08226854A JPH08226854A JP7032538A JP3253895A JPH08226854A JP H08226854 A JPH08226854 A JP H08226854A JP 7032538 A JP7032538 A JP 7032538A JP 3253895 A JP3253895 A JP 3253895A JP H08226854 A JPH08226854 A JP H08226854A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelengths
- light
- photodetector
- interference filter
- filter
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 低損失性と安価な経済性を有する２色光セン
サおよびこれを利用した放射温度計を提供する。 【構成】 対象物体からの放射光を所定の２波長につい
て分析することにより、対象物体の物性値を測定する２
色光センサを、異なる２つの波長に狭波長帯域の透過帯
をもつ１枚の干渉フィルタ１３と、分光感度特性の異な
る２種類の光電変換素子を積層した１個の積層型光検出
器１４から構成した。
サおよびこれを利用した放射温度計を提供する。 【構成】 対象物体からの放射光を所定の２波長につい
て分析することにより、対象物体の物性値を測定する２
色光センサを、異なる２つの波長に狭波長帯域の透過帯
をもつ１枚の干渉フィルタ１３と、分光感度特性の異な
る２種類の光電変換素子を積層した１個の積層型光検出
器１４から構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば燃焼火炎などの
極めて高い温度を非接触の状態で測定する放射温度計な
らびにそれを構成する２色光センサに関するものであ
る。
極めて高い温度を非接触の状態で測定する放射温度計な
らびにそれを構成する２色光センサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】火力プラントなどにおける燃焼火炎のよ
うに２０００［Ｋ］に至る高温、あるいはそれ以上の高
温の温度測定には、熱電対等の接触式温度計は使用する
センサ材質の耐熱性や耐環境性から適しておらず、高温
物体からの放射光強度を分析することによって温度を測
定するのが一般的である。
うに２０００［Ｋ］に至る高温、あるいはそれ以上の高
温の温度測定には、熱電対等の接触式温度計は使用する
センサ材質の耐熱性や耐環境性から適しておらず、高温
物体からの放射光強度を分析することによって温度を測
定するのが一般的である。
【０００３】２色放射温度計は、灰色近似可能な対象物
体の放射光のうち所定の２波長における光強度比を分析
することにより、対象物体の放射率によらず温度を測定
するものであるから、その２波長の放射光強度を分析す
る光センサが重要な構成要素である。
体の放射光のうち所定の２波長における光強度比を分析
することにより、対象物体の放射率によらず温度を測定
するものであるから、その２波長の放射光強度を分析す
る光センサが重要な構成要素である。
【０００４】従来の放射温度計に用いられる波長分析用
２色光センサの構成例を図１０および図１１に示す。
２色光センサの構成例を図１０および図１１に示す。
【０００５】図１０に示した２色光センサは、透過中心
波長λ1 の干渉フィルタ７２と透過中心波長λ2 の干渉
フィルタ７３とを取り付けた回転円盤７４をモータ７５
により駆動し、光検出器７６の前に位置する前記干渉フ
ィルタ７２，７３を切り替えて光検出器７６に入射する
光７７の波長を順次選択することによって、λ1 ，λ2
の２波長について分光分析を行う構成になっている。７
８は光検出器７６の出力を増幅するアンプ、７９はアン
プ７８の出力を取り込んで信号処理するマイコンであ
る。
波長λ1 の干渉フィルタ７２と透過中心波長λ2 の干渉
フィルタ７３とを取り付けた回転円盤７４をモータ７５
により駆動し、光検出器７６の前に位置する前記干渉フ
ィルタ７２，７３を切り替えて光検出器７６に入射する
光７７の波長を順次選択することによって、λ1 ，λ2
の２波長について分光分析を行う構成になっている。７
８は光検出器７６の出力を増幅するアンプ、７９はアン
プ７８の出力を取り込んで信号処理するマイコンであ
る。
【０００６】図１１に示した２色光センサは、入射光７
１をレンズ８０を通して平行光線に変え、それをビーム
スプリッタ８１により透過光８２と反射光８３に分け、
透過光８２を透過中心波長λ1 の干渉フィルタ８４を透
過させた後、この光干渉フィルタ透過光８６を光検出器
８８によって受光することにより、波長λ1 の光の強度
を測定する。
１をレンズ８０を通して平行光線に変え、それをビーム
スプリッタ８１により透過光８２と反射光８３に分け、
透過光８２を透過中心波長λ1 の干渉フィルタ８４を透
過させた後、この光干渉フィルタ透過光８６を光検出器
８８によって受光することにより、波長λ1 の光の強度
を測定する。
【０００７】一方、反射光８３を透過中心波長λ2 の干
渉フィルタ８５を透過させた後、この光干渉フィルタ透
過光８７を光検出器８９によって受光することにより、
波長λ2 の光の強度を測定することによって、λ1 ，λ
2 の２波長について分光分析を行う構成になっている。
渉フィルタ８５を透過させた後、この光干渉フィルタ透
過光８７を光検出器８９によって受光することにより、
波長λ2 の光の強度を測定することによって、λ1 ，λ
2 の２波長について分光分析を行う構成になっている。
【０００８】なお、関連技術として例えば特開昭５７−
１１２６１４号公報、特開平２−２９２８７３号公報な
どに記載された発明がある。
１１２６１４号公報、特開平２−２９２８７３号公報な
どに記載された発明がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図１０に示した構成の
２色光センサは、干渉フィルタを機械的に切り替える駆
動系を有するため、センサ部が大型になり、かつ高価で
ある。また機械的な切り替え機構をもつことから応答性
が悪く、振動等に弱い駆動系がトラブルの原因となり耐
久性に問題がある。
２色光センサは、干渉フィルタを機械的に切り替える駆
動系を有するため、センサ部が大型になり、かつ高価で
ある。また機械的な切り替え機構をもつことから応答性
が悪く、振動等に弱い駆動系がトラブルの原因となり耐
久性に問題がある。
【００１０】図１１に示した構成の２色光センサは、オ
ンライン分光が可能であるため、応答性が良く、駆動系
を持たないため、小型化が可能で耐久性も良いが、レン
ズや複数枚の干渉フィルタを組み合わせが必要で、また
反射を利用した光学系となるため、各光学部品の光軸合
わせ等のアライメントが必要で複雑な構成となり、高価
である。
ンライン分光が可能であるため、応答性が良く、駆動系
を持たないため、小型化が可能で耐久性も良いが、レン
ズや複数枚の干渉フィルタを組み合わせが必要で、また
反射を利用した光学系となるため、各光学部品の光軸合
わせ等のアライメントが必要で複雑な構成となり、高価
である。
【００１１】また、ビームスプリッタにより、入射光を
透過光と反射光に光量的に２分岐するため、光量損失が
大きいという問題もある。
透過光と反射光に光量的に２分岐するため、光量損失が
大きいという問題もある。
【００１２】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消し、小型、堅牢で耐久性に優れ、オンライン分光によ
る高速応答性を持ち、かつアライメントの必要性の少な
い簡易な光学系とすることにより、低損失性と安価な経
済性を有する２色光センサおよびこれを用いた放射温度
計を提供することにある。
消し、小型、堅牢で耐久性に優れ、オンライン分光によ
る高速応答性を持ち、かつアライメントの必要性の少な
い簡易な光学系とすることにより、低損失性と安価な経
済性を有する２色光センサおよびこれを用いた放射温度
計を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の本発明は、例えば燃焼火炎などの対象物体か
ら放射される光のうちから所定の２波長の光成分を分析
することにより、対象物体の例えば温度などの物性値を
計測する２色光センサにおいて、異なる２つの波長に狭
波長帯域の透過帯をもつ１枚の干渉フィルタと、分光感
度特性の異なる２種類の光電変換素子とを積層した１個
の積層型光検出器とを備えたことを特徴とするものであ
る。
め、第１の本発明は、例えば燃焼火炎などの対象物体か
ら放射される光のうちから所定の２波長の光成分を分析
することにより、対象物体の例えば温度などの物性値を
計測する２色光センサにおいて、異なる２つの波長に狭
波長帯域の透過帯をもつ１枚の干渉フィルタと、分光感
度特性の異なる２種類の光電変換素子とを積層した１個
の積層型光検出器とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【００１４】前記目的を達成するため、第２の本発明
は、異なる２つの波長に狭波長帯域の透過帯をもつ１枚
の干渉フィルタと、分光感度特性の異なる２種類の光電
変換素子とを積層した１個の積層型光検出器とを備えた
２色光センサにより、例えば燃焼火炎などの対象物体か
らの放射光強度を所定の２波長について分析し、対象物
体の温度を計測するように構成されていることを特徴と
するものである。
は、異なる２つの波長に狭波長帯域の透過帯をもつ１枚
の干渉フィルタと、分光感度特性の異なる２種類の光電
変換素子とを積層した１個の積層型光検出器とを備えた
２色光センサにより、例えば燃焼火炎などの対象物体か
らの放射光強度を所定の２波長について分析し、対象物
体の温度を計測するように構成されていることを特徴と
するものである。
【００１５】
【作用】分光する光を、２つの異なる波長λ1 ，λ2 に
狭波長帯域の透過帯をもつ１枚の干渉フィルタに入射さ
せることにより、この干渉フィルタを透過した光は波長
λ1 とλ2 の光のみとなる。これによって、機械的な切
り替え機構やビームスプリッタ等による光の２分岐によ
らず所定の２波長を入射光から分光することができる。
狭波長帯域の透過帯をもつ１枚の干渉フィルタに入射さ
せることにより、この干渉フィルタを透過した光は波長
λ1 とλ2 の光のみとなる。これによって、機械的な切
り替え機構やビームスプリッタ等による光の２分岐によ
らず所定の２波長を入射光から分光することができる。
【００１６】但し、この波長λ1 ，λ2 の光は干渉フィ
ルタを透過した光の中で混在しており、このまま従来例
のように、１種類の光電変換素子からなる光検出器によ
り受光しても得られる電気信号は１信号のみであり、波
長λ1 ，λ2 の２波長の光の強度を分析することはでき
ない。
ルタを透過した光の中で混在しており、このまま従来例
のように、１種類の光電変換素子からなる光検出器によ
り受光しても得られる電気信号は１信号のみであり、波
長λ1 ，λ2 の２波長の光の強度を分析することはでき
ない。
【００１７】このため、この干渉フィルタを透過した波
長λ1 とλ2 の成分が混在した光を、分光感度特性の異
なる２種類の光電変換素子を積層した積層型光検出器で
受光することによって、異なった２つの電気信号が得ら
れ、２波長の光強度の分析が可能である。
長λ1 とλ2 の成分が混在した光を、分光感度特性の異
なる２種類の光電変換素子を積層した積層型光検出器で
受光することによって、異なった２つの電気信号が得ら
れ、２波長の光強度の分析が可能である。
【００１８】よって、１枚の干渉フィルタと１個の光検
出器からなる非常に簡易な構成により２色光センサなら
びに放射温度計を構成することができ、小型、堅牢で耐
久性に優れ、オンライン分光による高速応答性を持ち、
かつアライメントの必要性の少ない簡易な光学系とする
ことにより、低損失性と安価な経済性を有する２色光セ
ンサならびに放射温度計の提供が可能となる。
出器からなる非常に簡易な構成により２色光センサなら
びに放射温度計を構成することができ、小型、堅牢で耐
久性に優れ、オンライン分光による高速応答性を持ち、
かつアライメントの必要性の少ない簡易な光学系とする
ことにより、低損失性と安価な経済性を有する２色光セ
ンサならびに放射温度計の提供が可能となる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は光ファイバを適用した２色光センサの構成
を示す図、図２その２色光センサの機能を概略的に示し
た図である。
する。図１は光ファイバを適用した２色光センサの構成
を示す図、図２その２色光センサの機能を概略的に示し
た図である。
【００２０】光コネクタ１２には光ファイバ１６が接続
され、光ファイバ１６中を伝送してきた入射光１１は、
干渉フィルタ１３を透過後、ホルダ１５に保持された積
層型光検出器１４によって受光される。
され、光ファイバ１６中を伝送してきた入射光１１は、
干渉フィルタ１３を透過後、ホルダ１５に保持された積
層型光検出器１４によって受光される。
【００２１】干渉フィルタ１３は２つの異なる波長
λ1 ，λ2 に狭透過帯をもつ干渉フィルタで、その分光
透過特性を図３に示す。
λ1 ，λ2 に狭透過帯をもつ干渉フィルタで、その分光
透過特性を図３に示す。
【００２２】この干渉フィルタ１３を透過した光２１
は、図２に示すように波長λ1 とλ2を中心波長とする
狭帯域の光のみとなる。この透過光２１を受光する積層
型光検出器１４は、分光感度特性の異なる２種類のフォ
トダイオード（Ａ）２２とフォトダイオード（Ｂ）２３
を積層したもので、その分光感度特性を図４に示す。
は、図２に示すように波長λ1 とλ2を中心波長とする
狭帯域の光のみとなる。この透過光２１を受光する積層
型光検出器１４は、分光感度特性の異なる２種類のフォ
トダイオード（Ａ）２２とフォトダイオード（Ｂ）２３
を積層したもので、その分光感度特性を図４に示す。
【００２３】積層型光検出器１４を構成するフォトダイ
オード（Ａ）２２は、図４に示すように短波長側の感度
が高く長波長側の感度が相対的に小さい分光感度特性４
１を持ち、一方のフォトダイオード（Ｂ）２３は、逆に
長波長側の感度が高く短波長側の感度が相対的に小さい
分光感度特性４２を有する光電変換素子である。
オード（Ａ）２２は、図４に示すように短波長側の感度
が高く長波長側の感度が相対的に小さい分光感度特性４
１を持ち、一方のフォトダイオード（Ｂ）２３は、逆に
長波長側の感度が高く短波長側の感度が相対的に小さい
分光感度特性４２を有する光電変換素子である。
【００２４】前述のようにフォトダイオード（Ａ）２
２、フォトダイオード（Ｂ）２３には、干渉フィルタ１
３を透過した波長λ1 ，λ2 を中心波長とする狭帯域の
光のみが入射する。フォトダイオード（Ａ）２２は、受
光した波長λ1 の光と波長λ2の光を波長λ1 とλ2 に
おけるフォトダイオード（Ａ）２２の光電変換感度に従
って電流Ｉａに変換する（図２参照）。フォトダイオー
ド（Ｂ）２３も同様に、受光した光を波長λ1 ，λ2 に
おける光電変換感度に従って電流Ｉｂに変換する。そし
て、この電流Ｉａ，Ｉｂはアンプ２４で増幅され、マイ
コン２５に取り込まれて信号処理され、その結果が出力
あるいは（ならびに）記憶される。
２、フォトダイオード（Ｂ）２３には、干渉フィルタ１
３を透過した波長λ1 ，λ2 を中心波長とする狭帯域の
光のみが入射する。フォトダイオード（Ａ）２２は、受
光した波長λ1 の光と波長λ2の光を波長λ1 とλ2 に
おけるフォトダイオード（Ａ）２２の光電変換感度に従
って電流Ｉａに変換する（図２参照）。フォトダイオー
ド（Ｂ）２３も同様に、受光した光を波長λ1 ，λ2 に
おける光電変換感度に従って電流Ｉｂに変換する。そし
て、この電流Ｉａ，Ｉｂはアンプ２４で増幅され、マイ
コン２５に取り込まれて信号処理され、その結果が出力
あるいは（ならびに）記憶される。
【００２５】図４に示した分光感度特性をもつ積層型光
検出器１４の構造を図５に示す。フォトダイオードはＰ
型半導体（Ｐ層）とＮ型半導体（Ｎ層）からなるＰＮ接
合から構成されるものであり、本実施例に使用の積層型
光検出器はこのＰＮ接合（フォトダイオード）を２つ組
み込んだものである。
検出器１４の構造を図５に示す。フォトダイオードはＰ
型半導体（Ｐ層）とＮ型半導体（Ｎ層）からなるＰＮ接
合から構成されるものであり、本実施例に使用の積層型
光検出器はこのＰＮ接合（フォトダイオード）を２つ組
み込んだものである。
【００２６】図５において、入射光５１に近い側のＰ層
５２と中間のＮ層５３からなるＰＮ接合がフォトダイオ
ード（Ａ）２２を構成し、中間のＮ層５３ともう一方の
Ｐ層５４がフォトダイオード（Ｂ）２３を構成する。
５２と中間のＮ層５３からなるＰＮ接合がフォトダイオ
ード（Ａ）２２を構成し、中間のＮ層５３ともう一方の
Ｐ層５４がフォトダイオード（Ｂ）２３を構成する。
【００２７】入射光５１のうち短波長側の光は入射側の
Ｐ層５２で吸収が強く、長波長側の光はより深い位置に
あるＰ層５４での吸収が強い。このために入射側のＰ層
５２とＮ層５３からなるフォトダイオード（Ａ）２２は
短波長側の感度が高く、Ｎ層５３とＰ層５４からなるフ
ォトダイオード（Ｂ）２３は長波長側の感度が高くな
り、そのため図４に示した分光感度特性が得られる。
Ｐ層５２で吸収が強く、長波長側の光はより深い位置に
あるＰ層５４での吸収が強い。このために入射側のＰ層
５２とＮ層５３からなるフォトダイオード（Ａ）２２は
短波長側の感度が高く、Ｎ層５３とＰ層５４からなるフ
ォトダイオード（Ｂ）２３は長波長側の感度が高くな
り、そのため図４に示した分光感度特性が得られる。
【００２８】図３に示した干渉フィルタ１３の分光透過
特性は、干渉フィルタ１３を構成する誘電体多層膜の主
たる透過帯と副透過帯およびカットフィルタを用いたも
のである。
特性は、干渉フィルタ１３を構成する誘電体多層膜の主
たる透過帯と副透過帯およびカットフィルタを用いたも
のである。
【００２９】通常の干渉フィルタは、λ／２（λ；波
長）に近い光学的厚みを有する低屈折率誘電体と高屈折
率誘電体を交互に積層した多層膜からなり、必要な波長
のみを透過するバンドパスフィルタとして使用される
が、必要な波長以外の光を全て阻止できるものではな
く、主たる透過帯以外の他の波長域に副透過帯が存在す
る。通常は誘電体多層膜の主たる透過帯を透過し、副透
過帯をカットするカットフィルタ膜をコーティングして
使用される。
長）に近い光学的厚みを有する低屈折率誘電体と高屈折
率誘電体を交互に積層した多層膜からなり、必要な波長
のみを透過するバンドパスフィルタとして使用される
が、必要な波長以外の光を全て阻止できるものではな
く、主たる透過帯以外の他の波長域に副透過帯が存在す
る。通常は誘電体多層膜の主たる透過帯を透過し、副透
過帯をカットするカットフィルタ膜をコーティングして
使用される。
【００３０】本実施例に使用の干渉フィルタ１３は図６
に示すように、誘電体多層膜の副透過帯６２をカットフ
ィルタにより全てカットするのではなく、一部を残して
カットするように、誘電体多層膜の分光透過特性６１，
６２と組み合わせるカットフィルタの分光透過特性６３
を合わせることにより、図３に示したように異なる２つ
の波長に狭帯域の透過帯をもつ分光透過特性を持たせた
ものである。
に示すように、誘電体多層膜の副透過帯６２をカットフ
ィルタにより全てカットするのではなく、一部を残して
カットするように、誘電体多層膜の分光透過特性６１，
６２と組み合わせるカットフィルタの分光透過特性６３
を合わせることにより、図３に示したように異なる２つ
の波長に狭帯域の透過帯をもつ分光透過特性を持たせた
ものである。
【００３１】積層型光検出器１４を構成するフォトダイ
オード（Ａ）２２、フォトダイオード（Ｂ）２３の出力
光電流（短絡電流）Ｉａ，Ｉｂは、次の（１）式で表さ
れる。
オード（Ａ）２２、フォトダイオード（Ｂ）２３の出力
光電流（短絡電流）Ｉａ，Ｉｂは、次の（１）式で表さ
れる。
【００３２】
【数１】
【００３３】式中 Ｍλ1 ，Ｍλ2 ：入射光１１に含ま
れる波長λ1 ，λ2 の光強度、 Ｔλ1 ，Ｔλ2 ：干渉フィルタ１３の波長λ1 ，λ2 に
おける透過率、 Ｓａ（λ1 ），Ｓａ（λ2 ）：積層型光検出器１４を構
成するフォトダイオード（Ａ）２２の波長λ1 ，λ2 に
おける光電変換感度、 Ｓｂ（λ1 ），Ｓｂ（λ2 ）：積層型光検出器１４を構
成するフォトダイオードＢ２３の波長λ1 ，λ2 におけ
る光電変換感度。
れる波長λ1 ，λ2 の光強度、 Ｔλ1 ，Ｔλ2 ：干渉フィルタ１３の波長λ1 ，λ2 に
おける透過率、 Ｓａ（λ1 ），Ｓａ（λ2 ）：積層型光検出器１４を構
成するフォトダイオード（Ａ）２２の波長λ1 ，λ2 に
おける光電変換感度、 Ｓｂ（λ1 ），Ｓｂ（λ2 ）：積層型光検出器１４を構
成するフォトダイオードＢ２３の波長λ1 ，λ2 におけ
る光電変換感度。
【００３４】干渉フィルタ１３の分光透過特性は図３に
示すように、狭帯域（本実施例に使用の干渉フィルタは
半値幅１０ｎｍ以下）であるため、積層型光検出器１４
に入射する光は、干渉フィルタ１３の透過中心波長
λ1 ，λ2 のみの単色光として、近似的に扱っても実用
上問題はない。
示すように、狭帯域（本実施例に使用の干渉フィルタは
半値幅１０ｎｍ以下）であるため、積層型光検出器１４
に入射する光は、干渉フィルタ１３の透過中心波長
λ1 ，λ2 のみの単色光として、近似的に扱っても実用
上問題はない。
【００３５】干渉フィルタ１３の透過半値幅の波長範囲
において、光源（入射光）の分光放射特性と、積層型光
検出器１４の分光感度特性に波長依存性がなく一定であ
るという近似が可能である。
において、光源（入射光）の分光放射特性と、積層型光
検出器１４の分光感度特性に波長依存性がなく一定であ
るという近似が可能である。
【００３６】これらの近似とフォトダイオードの入射光
量と出力光電流（短絡電流）の間の線形性より、（１）
式に示すように簡単な方程式で本実施例に係る２色光セ
ンサの入射光と出力電気信号の関係を表すことができ
る。
量と出力光電流（短絡電流）の間の線形性より、（１）
式に示すように簡単な方程式で本実施例に係る２色光セ
ンサの入射光と出力電気信号の関係を表すことができ
る。
【００３７】（１）式から入射光の波長λ1 ，λ2 にお
ける光強度Ｍλ1 ，Ｍλ2 は、次の（２）〜（４）式で
表される。
ける光強度Ｍλ1 ，Ｍλ2 は、次の（２）〜（４）式で
表される。
【００３８】
【数２】
【００３９】
【数３】
【００４０】
【数４】
【００４１】従って、本実施例の２色光センサに使用し
ている積層型光検出器１４を構成するフォトダイオード
（Ａ）２２とフォトダイオード（Ｂ）２３の出力光電流
（短絡電流）Ｉａ，Ｉｂを検出することにより、上記
（２），（３）式を用いて所定の２波長について入射光
の光強度を測定できる。
ている積層型光検出器１４を構成するフォトダイオード
（Ａ）２２とフォトダイオード（Ｂ）２３の出力光電流
（短絡電流）Ｉａ，Ｉｂを検出することにより、上記
（２），（３）式を用いて所定の２波長について入射光
の光強度を測定できる。
【００４２】よって、１枚の干渉フィルタと１個の光検
出器を使用した簡易な構成で、２波長分析機能を持った
２色光センサを構成することができる。
出器を使用した簡易な構成で、２波長分析機能を持った
２色光センサを構成することができる。
【００４３】この２色光センサを使用して放射温度計を
構成する場合、上記（２），（３）式によって得られる
波長λ1 ，λ2 における光強度Ｍλ1 ，Ｍλ2 と黒体
（灰色体）放射に関するＷｉｅｎの近似式を用いて、次
の（５）式によって灰色近似可能な対象物体の温度を求
めることができる。
構成する場合、上記（２），（３）式によって得られる
波長λ1 ，λ2 における光強度Ｍλ1 ，Ｍλ2 と黒体
（灰色体）放射に関するＷｉｅｎの近似式を用いて、次
の（５）式によって灰色近似可能な対象物体の温度を求
めることができる。
【００４４】
【数５】
【００４５】式中 Ｔ：測定対象物体の温度［Ｋ］、 Ｃ2 ：Ｐｌａｎｃｋの第２定数。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、１枚の干渉フィルタと
１個の積層型光検出器からなる簡易な構成であることか
ら、小型、堅牢で耐久性が高く、オンライン分光による
高速応答性を持ち、かつ安価な経済性を有する２色光セ
ンサならびに放射温度計を提供することができる。
１個の積層型光検出器からなる簡易な構成であることか
ら、小型、堅牢で耐久性が高く、オンライン分光による
高速応答性を持ち、かつ安価な経済性を有する２色光セ
ンサならびに放射温度計を提供することができる。
【図１】本発明の実施例に係る２色光センサの構成図で
ある。
ある。
【図２】その２色光センサの機能を示す概略図である。
【図３】その２色光センサに使用される干渉フィルタの
分光透過特性図である。
分光透過特性図である。
【図４】その２色光センサに使用される積層型光検出器
の分光感度特性図である。
の分光感度特性図である。
【図５】その積層型光検出器の構成図である。
【図６】誘電体多層膜の主透過帯と副透過帯およびカッ
トフィルタの分光透過特性から２波長に狭帯域の透過帯
をもつ干渉フィルタの構成を説明す特性図である。
トフィルタの分光透過特性から２波長に狭帯域の透過帯
をもつ干渉フィルタの構成を説明す特性図である。
【図７】従来の放射温度計に使用の２色光センサの構成
図である。
図である。
【図８】他の従来例の放射温度計に使用の２色光センサ
の構成図である。
の構成図である。
１１ 入射光 １２ 光コネクタ １３ 光干渉フィルタ １４ 積層型光検出器 １５ ホルダ １６ 光ファイバ ２２ フォトダイオード（Ａ） ２３ フォトダイオード（Ｂ）
Claims (4)
- 【請求項１】 対象物体から放射される光のうちから所
定の２波長の光成分を分析することにより、対象物体の
物性値を計測する２色光センサにおいて、 異なる２つの波長に狭波長帯域の透過帯をもつ１枚の干
渉フィルタと、分光感度特性の異なる２種類の光電変換
素子とを積層した１個の積層型光検出器とを備えたこと
を特徴とする２色光センサ。 - 【請求項２】 請求項１記載において、前記対象物体の
物性値が温度であることを特徴とする２色光センサ。 - 【請求項３】 請求項１および２記載において、上記干
渉フィルタは、誘電体多層膜の主透過帯と副透過帯およ
びカットフィルタ膜の分光透過特性を組み合わせること
により、異なる２つの波長に狭波長帯域の透過帯をもた
せたことを特徴とする２色光センサ。 - 【請求項４】 異なる２つの波長に狭波長帯域の透過帯
をもつ１枚の干渉フィルタと、分光感度特性の異なる２
種類の光電変換素子とを積層した１個の積層型光検出器
とを備えた２色光センサにより、対象物体からの放射光
強度を所定の２波長について分析し、対象物体の温度を
計測するように構成されていることを特徴とする放射温
度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7032538A JPH08226854A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | ２色光センサおよび放射温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7032538A JPH08226854A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | ２色光センサおよび放射温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08226854A true JPH08226854A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12361725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7032538A Pending JPH08226854A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | ２色光センサおよび放射温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08226854A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1026488A1 (en) * | 1999-02-08 | 2000-08-09 | General Electric Company | Solid state optical spectrometer for combustion flame temperature measurment |
| US6814484B2 (en) | 2001-01-17 | 2004-11-09 | Noritake Co., Limited | Temperature distribution measuring method and apparatus |
| US6817758B2 (en) | 2001-04-04 | 2004-11-16 | Noritake Co., Limited | Temperature distribution measuring method and apparatus |
| JP2006145290A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Chino Corp | 標準放射温度計 |
| JP2014219113A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-11-20 | 株式会社タクマ | 燃焼炉内の温度計測システムおよび燃焼炉の燃焼制御システム |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP7032538A patent/JPH08226854A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1026488A1 (en) * | 1999-02-08 | 2000-08-09 | General Electric Company | Solid state optical spectrometer for combustion flame temperature measurment |
| US6814484B2 (en) | 2001-01-17 | 2004-11-09 | Noritake Co., Limited | Temperature distribution measuring method and apparatus |
| US6817758B2 (en) | 2001-04-04 | 2004-11-16 | Noritake Co., Limited | Temperature distribution measuring method and apparatus |
| JP2006145290A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Chino Corp | 標準放射温度計 |
| JP2014219113A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-11-20 | 株式会社タクマ | 燃焼炉内の温度計測システムおよび燃焼炉の燃焼制御システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8345234B2 (en) | Self calibration methods for optical analysis system | |
| US7916301B2 (en) | Filter design for colorimetric measurement | |
| JP7325500B2 (ja) | 分光計装置 | |
| US7038778B2 (en) | Spectrometer and spectrally separating method | |
| JP2001141563A (ja) | 分光測定方法と装置および温度測定装置と膜圧測定装置 | |
| TWI445933B (zh) | 具有面積縮放測光器之顏色偵測器 | |
| RU2290614C1 (ru) | Двухканальный пирометр спектрального отношения | |
| JPH08226854A (ja) | ２色光センサおよび放射温度計 | |
| US3987298A (en) | Photodetector system for determination of the wavelength of incident radiation | |
| CN111678591B (zh) | 一种多光谱激光功率的测试装置和方法 | |
| KR101165720B1 (ko) | 휴대용 광바이오 센서 측정 장치 및 그 측정 방법 | |
| JP6470625B2 (ja) | 分光計測装置 | |
| JP3242232B2 (ja) | 火炎検出および燃焼診断装置 | |
| WO2004076997A1 (ja) | 分光装置 | |
| JPH10115583A (ja) | 分光分析装置 | |
| JPS6020021Y2 (ja) | 多波長光度計 | |
| EP2243009B1 (en) | Color detector | |
| JPH08184495A (ja) | 分光光度計 | |
| JPH01233327A (ja) | 分光測定装置 | |
| JPH04355308A (ja) | 多層膜厚測定装置 | |
| JP3632825B2 (ja) | 波長計測装置 | |
| JPS5939618Y2 (ja) | ２波長光電光度計 | |
| JPS63218828A (ja) | 測色装置 | |
| JPH06229916A (ja) | 光学式ガス検出器 | |
| JPH05172641A (ja) | 光検出器 |