JPH09280962A - 非接触式温度変化検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放射温度計等の非接触式温度変化検知装置に
おいて被測定物の測定目的部位に対する方向姿勢の制御
を容易ならしめることを目的とする。 【構成】 集光面に臨むセンタリング開口部と該センタ
リング開口部に連通された保持部を含むハウジングユニ
ットと；前記ハウジングユニットを取付けた状態で光軸
に対する方向姿勢を制御可能とされたマウント部材と；
前記ハウジングユニットに選択的に着脱自在に挿着され
る測温検出ユニット及び方向ユニットとから成る構成に
おいて、前記方向検出ユニットが、前記センタリング開
口部に挿入保持されるセンタリング筒部と、前記保持部
に保持されるケーシング部とを一体的に備え、前記集光
面の中心線に沿って被測定物に向けてレーザビーム等の
可視光線を出力する発光手段を設けた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物が輻射す
る放射エネルギ、即ち、赤外線を受光し、受光量に応じ
て出力される電気信号により、被測定物の温度変化を遠
隔的に測定する非接触式温度変化検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、非接触式温度変化検知装置として
は、放射温度計が公知である。この放射温度計は、被測
定物の温度変化を遠隔的に測定するためにマウント部材
に取付けられるが、予め又は随時、その取付状態におい
て被測定物の測温目的部位からの放射エネルギを正しく
受光しているかどうかチェックしなければならない。換
言すれば、もしも放射温度計が被測定物の測温目的部位
に向けて正確にセットされていないと、測温結果は、測
温目的部位とは異なる部位の温度を測定していることに
なる。

【０００３】ところで、このような放射温度計の方向姿
勢を確認する目的のために、例えば、特開平７−２３４
９１６号公報に示されるような位置合わせを可能とした
技術が提案されている。

【０００４】前記公報に記載の従来例は、ハウジングユ
ニットに対して選択的に着脱自在に挿着される測温検出
ユニットとファインダユニットを設けている。そこで、
放射温度計の方向姿勢を確認するに際しては、ハウジン
グユニットにファインダユニットを挿着し、肉眼でファ
インダユニットを覗くことによりハウジングユニットの
方向姿勢を確認しつつ制御する。そして、方向姿勢を定
めた後は、ファインダユニットを取外したハウジングユ
ニットに測温検出ユニットを挿着し、測温作業を開始す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例によれば、
ハウジングユニットに挿着されたファインダユニットを
肉眼で覗きながら放射温度計の方向姿勢を確認しつつ制
御するものであるから、姿勢制御手段の操作を手探りで
行わなければならず、作業が煩雑である。即ち、作業者
の肉眼は、専らファインダユニットを覗くために供され
ており、従って、姿勢制御手段の操作部材を視認しなが
ら操作することができず、手探りによる困難な作業を強
いることになる。

【０００６】特に、作業者がファインダユニットを肉眼
で覗きながら方向姿勢を制御することが必要条件である
ため、放射温度計を設置した場所のスペースが狭小な場
合、作業者のスペースを確保することができず、方向姿
勢の制御が不可能になる。

【０００７】また、放射温度計が高温雰囲気中にセット
されている場合、作業者は、ハウジングユニットにファ
インダユニットを挿着するだけでなく、方向姿勢の制御
作業が終わるまで、そこに立ち止まりファインダユニッ
トを覗いていなければならないから、極めて危険であ
る。

【０００８】更に、作業現場が暗い場合、肉眼でファイ
ンダユニットを覗く従来例では、そもそも方向姿勢を確
認できないという致命的な欠点がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決した放射温度計等の非接触式温度変化検知装置を提供
するものであり、その手段として構成したところは、被
測定物の放射エネルギを受光すると共に集光する対物レ
ンズと、該集光面に臨むセンタリング開口部と、該セン
タリング開口部に連通された保持部とを含むハウジング
ユニットと；前記ハウジングユニットを取付けた状態で
光軸に対する方向姿勢を制御可能とされたマウント部材
と；前記ハウジングユニットに選択的に着脱自在に挿着
される測温検出ユニット及び方向検出ユニットとから成
り、前記測温検出ユニットは、前記センタリング開口部
に挿入保持されるセンタリング筒部と、前記保持部に保
持されるケーシング部とを一体的に備え、前記集光面に
臨み放射エネルギを受光して電気信号を出力する受光手
段を前記センタリング筒部に内装して成り、前記方向検
出ユニットは、前記センタリング開口部に挿入保持され
るセンタリング筒部と、前記保持部に保持されるケーシ
ング部とを一体的に備えると共に、前記集光面の中心線
に沿って被測定物に向けて可視光線を出力する発光手段
を設けて成る点にある。

【００１０】この際、前記方向検出ユニットに設けた発
光手段は、レーザビームを出力するレーザ出力手段によ
り構成することが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳述する。

【００１２】図１に示すように、放射温度計として例示
された非接触式温度変化検知装置は、ハウジングユニッ
ト１と、該ハウジングユニット１に選択的に着脱自在に
挿着される測温検出ユニット２及び方向検出ユニット３
とから成り、前記ハウジングユニット１は、方向姿勢を
制御可能とされたマウント部材４に取付けられる。

【００１３】ハウジングユニット１は、外筒５ａと内筒
５ｂの二重筒壁を有し、両筒壁の間に冷媒流路６を形成
しており、内筒５ｂは、Ｏリング７を介して外筒５ａの
内面に密嵌され、外筒５ａの径方向に螺入したセットボ
ルト８により固定される。外筒５ａは、被測定物の放射
エネルギを受入れるための受光開口９を先端（図示左
端）に形成している。

【００１４】内筒５ｂの内側には、集光スリーブ１０
ａ、１０ｂが内挿されており、迷光を生じないように黒
化処理された集光室１０を形成する。集光室１０の先端
側には、受光開口９から進入する放射エネルギを集光す
る対物レンズ１１が設けられ、該対物レンズ１１は、集
光スリーブ１０ａの内向きフランジ１２とＯリング１３
により固定されている。そこで、前記対物レンズ１１を
通過した放射エネルギは、集光室１０の尾端側の集光面
Ｆ上で集光され、該集光面Ｆに位置してセンタリング開
口部１４が形成されている。このセンタリング開口部１
４は、集光スリーブ１０ｂに一体形成された環状壁１５
により形成されており、該環状壁１５の外周に位置して
内筒５ｂの径方向に螺入したセットボルト１５ａにより
集光スリーブ１０ａ、１０ｂを固定している。

【００１５】内筒５ｂは、前記集光室１０よりも尾端側
に延びる筒部により、保持部１６を構成し、該保持部１
６の外周から内筒５ｂの先端に至り、前記冷媒流路６を
形成する。該冷媒流路６には、外筒５ａの尾端近傍に挿
着されたインレット部材１７を介して冷媒が流入され、
該冷媒を内筒５ｂの先端から受光開口９に向けて放出す
る構成とされている。従って、内筒５ｂの先端周壁に
は、対物レンズ１１の外側面に臨むアウトレットポート
１８が開設され、そこから冷媒流路６の冷媒を排出す
る。

【００１６】尚、内筒５ｂの尾端には、測温検出ユニッ
ト２を着脱自在に固着するための雌ネジ孔１９が形成さ
れている。

【００１７】前記マウント部材４は、透過孔２０を開設
しており、該透過孔２０にハウジングユニット１の受光
開口９を臨ませた状態で、ボルト等の取着手段２１によ
りハウジングユニット１を固着する。図示省略している
が、マウント部材４は、被測定物からの放射エネルギの
光軸に対して、上下・左右の三次元方向に姿勢を制御可
能とする姿勢制御手段を設けており、好ましくは、該姿
勢制御手段は、遠隔操作可能な駆動源を備えた自動制御
装置を構成する。

【００１８】測温検出ユニット２は、前記ハウジングユ
ニット１の内筒５ｂにより形成された保持部１６に適合
して挿入されるケーシング部２２と、該ケーシング部２
２の先端におけるセンタリング筒部２３を一体的に備え
ている。図示実施例の場合、ケーシング部２２とセンタ
リング筒部２３は、別体の部材により構成されるが、セ
ンタリング筒部２３をケーシング部２２に挿入した状態
でセットボルト２４により相互に一体的に固定される。
ケーシング部２２の尾端には、フランジ２２ａが形成さ
れ、着脱ボルト２５を備える。

【００１９】前記センタリング筒部２３には、放射エネ
ルギを受光して電気信号を出力する受光手段２６が挿着
され、ケーシング部２２の尾端には該受光手段２６に結
線されたレセプタクル２７が挿着されている。

【００２０】前記受光手段２６は、例えば、ゲルマニウ
ム・フォトダイオードにより構成することができ、測温
検出ユニット２をハウジングユニット１に挿着したと
き、該受光手段２６の受光面が上記集光面Ｆに臨んで位
置する。尚、図示実施例において、受光手段２６の受光
面には、絞り開口を形成した薄板を介して、可視光をカ
ットする波長フィルタとしての光学フィルタ２８が重ね
て設けられている。

【００２１】方向検出ユニット３は、前記ハウジングユ
ニット１の内筒５ｂにより形成された保持部１６に適合
して挿入されるケーシング部２９と、該ケーシング部２
９の先端におけるセンタリング筒部３０を一体的に備え
ている。ケーシング部２９は、センタリング筒部３０か
ら連設された小径部２９ａと、該小径部２９ａから尾端
方向に延びる大径部２９ｂを備え、可視光線を出力する
発光手段３１を小径部２９ａの内部に設け、該小径部２
９ａの径方向に螺入されたセットボルト３２により該発
光手段３１を固定している。この際、セットボルト３２
は、小径部２９ａの軸方向の二個所に設けられ、発光手
段３１の光軸がケーシング部２９の中心軸線上に位置す
るように取付姿勢を調整できる。一方、大径部２９ｂの
尾端には該発光素子３１に結線されたレセプタクル３３
が挿着されている。

【００２２】前記発光手段３１は、ハロゲンランプ等の
発光体でも良いが、好ましくは、レーザビームを出力す
るレーザ出力手段から成り、方向検出ユニット３をハウ
ジングユニット１に挿着したとき、前記集光面Ｆの中心
線に沿って被測定物に向けて可視光線としてのレーザビ
ームを出力する。そこで、ハウジングユニット１に対す
る方向検出ユニット３のセンタリングを可能とするた
め、センタリング筒部３０には、センタリング開口１４
に圧入されるＯリング３４が設けられ、大径部２９ｂに
は、小径部２９ａの近傍個所に、保持部１６に圧入され
るＯリング３５が設けられている。

【００２３】上記実施形態によれば、被測定物の温度変
化を遠隔的に測定するに際し、ハウジングユニット１を
マウント部材４に取付けた状態で、被測定物の測温目的
部位に対する方向姿勢を制御し確認した後、正しい方向
姿勢の下で温度変化を測定することができる。

【００２４】方向姿勢を制御し確認するに際しては、図
２に示すように、マウント部材４に取付けたハウジング
ユニット１に対して、方向検出ユニット３を挿着する。
方向検出ユニット３のケーシング部２９を、ハウジング
ユニット１の保持部１６に挿入すると、センタリング筒
部３０がセンタリング開口部１４に挿入保持されると共
に、ケーシング部２９の大径部２９ｂが保持部１６に挿
入保持される。この際、センタリング筒部３０のＯリン
グ３４がセンタリング開口部１４に圧入され、大径部２
９ｂのＯリング３５が保持部１６に圧入されるので、方
向検出ユニット３の軸線と、ハウジングユニット１の軸
線は、同心上に位置する。従って、レセプタクル３３に
プラグを接続することにより発光手段３１から可視光線
Ｌ、好ましくはレーザビームを出力する。

【００２５】前記光線Ｌは、集光室１０を経て対物レン
ズ１１を透過した後、受光開口９及び透過孔２０を通過
し、被測定物に向けて照射される。従って、被測定物に
向けて出力された光線Ｌの照射点が、被測定物の測定目
的部位に当たるようにマウント部材４の姿勢を制御すれ
ば良い。この制御を行うに際し、作業者は、マウント部
材４に取付けられたハウジングユニット１のそばに居る
必要はなく、離れた場所から光線Ｌの照射点を確認すれ
ば良い。そして、上述のようにマウント部材４は、被測
定物からの放射エネルギの光軸に対して、上下・左右の
三次元方向に姿勢を制御可能とする姿勢制御手段を設け
ているので、作業者は、被測定物に対する光線Ｌの照射
点を視認しながら姿勢制御手段を操作しつつマウント部
材４の姿勢制御を行えば良く、光線Ｌの照射点が測定目
的部位に達したところで、マウント部材４の姿勢を固定
すれば良い。この際、マウント部材４の姿勢制御手段
が、遠隔操作可能な駆動源を備えた自動制御装置を構成
していれば、作業者は、遠隔地からのリモートコントロ
ールによりマウント部材４の姿勢制御を行うことができ
る。

【００２６】姿勢制御作業が終了すると、ハウジングユ
ニット１から方向検出ユニット３を抜き取り、図３に示
すように、該ハウジングユニット１に測温検出ユニット
２を挿着する。測温検出ユニット２のケーシング部２２
を、ハウジングユニット１の保持部１６に挿入すると、
センタリング筒部２３がセンタリング開口部１４に挿入
保持されると共に、ケーシング部２２が保持部１６に挿
入保持される。従って、測温検出ユニット２の軸線と、
ハウジングユニット１の軸線は、同心上に位置し、その
後、フランジ２２ａをハウジングユニット１の尾端に当
接した状態で、着脱ボルト２５を雌ネジ孔１９に螺合す
れば、測温検出ユニット２はハウジングユニット１に固
着される。

【００２７】このように方向検出ユニット３をハウジン
グユニット１に挿着した状態において、ハウジングユニ
ット１の受光開口９には、被測定物の測定目的部位から
輻射された放射エネルギが進入し、対物レンズ１１を経
て集光面Ｆに集光され、そこで受光手段２６により受光
され、電気信号として出力される。従って、レセプタク
ル２７に接続したプラグを介して電気信号を受信器（信
号処理装置）にインプットすることにより、従来の放射
温度計と同様に、被測定物の測定目的部位における温度
変化を検知することができる。尚、温度変化の測定中、
冷媒流路６にはエア等の冷媒が供給され、内筒５ｂの内
部を冷却する。アウトレットポート１８から排出される
冷媒は、対物レンズ１１の表面の清浄化を維持し、受光
開口９及び透過孔２０を経て外部に放出される。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、方向検出ユニット３を
ハウジングユニット１に挿着した状態で、発光手段３１
から出力される可視光線Ｌを被測定物に照射せしめ、そ
の照射点が測定目的部位に到達したか否かを確認しつつ
マウント部材４の姿勢を制御することができるので、ハ
ウジングユニット１の方向姿勢を正しく制御することが
可能になる。

【００２９】特に、本発明によれば、従来例のようにフ
ァインダユニットを肉眼で覗きながら方向姿勢を制御す
るのではなく、被測定物における可視光線Ｌの照射点を
視認しながら方向姿勢を制御する構成であるから、作業
者は、広い視野の下で姿勢制御手段の操作部材を視認し
ながら容易に操作することができる。

【００３０】しかも、従来例の場合、ファインダユニッ
トを肉眼で覗く作業者のためのスペースを必要とするの
に対し、本発明によれば、マウント部材４を設置した場
所のスペースが狭小な場合でも、作業者はその狭小なス
ペースに拘束されることなく自由な場所から可視光線Ｌ
の照射点を視認することができるので、作業性が頗る良
好である。

【００３１】また、マウント部材４の近傍が高温雰囲気
とされる場合でも、作業者はそこから離れた場所で照射
点を視認しながら前記方向制御の作業を行うことができ
るので、安全確保の点でも極めて有利である。

【００３２】更に、作業現場が暗い場合でも、可視光線
Ｌの照射点は容易に視認できるので、場所を問わずに広
範囲に実施できる利点がある。

【００３３】このように作業者が自由な場所から被測定
物に対する可視光線Ｌの照射点を視認しながらマウント
部材４の姿勢制御を行うものであるから、その結果、マ
ウント部材４の姿勢制御手段を、遠隔操作可能な駆動源
を備えた自動制御装置により構成することが可能にな
り、このような自動制御装置を具備せしめることによ
り、前述のような効果が顕在化される。

【００３４】そして、ハウジングユニット１には、集光
面Ｆに臨むセンタリング開口部１４と該センタリング開
口部１４に連通された保持部１６を設け、該ハウジング
ユニット１に選択的に着脱自在に挿着される測温検出ユ
ニット２と方向検出ユニット３のそれぞれには、前記セ
ンタリング開口部１４に挿入保持されるセンタリング筒
部２３、３０と前記保持部１６に挿入保持されるケーシ
ング部２２、２９を設けた構成であるから、ハウジング
ユニット１に対して方向検出ユニット３又は測温検出ユ
ニット２の何れを選択的に挿着した場合において、挿着
されたユニットの相互における正確なセンタリングが可
能になる。即ち、ハウジングユニット１に方向検出ユニ
ット３を挿着して前述のような方向姿勢制御を行う際に
は、該ハウジングユニット１と方向検出ユニット３が正
確にセンタリングされており、制御作業の後、方向検出
ユニット３を取外した後、ハウジングユニット１に測温
検出ユニット２を挿着して温度変化を測定する際には、
該ハウジングユニット１と測温検出ユニット２が正確に
センタリングされており、従って、方向検出ユニット３
による姿勢制御の結果を、測温検出ユニット２による測
温精度に正しく反映せしめることが可能になる。

【００３５】更に、本発明において、方向検出ユニット
３に設けた発光手段３１は、可視光線Ｌを出力するもの
であれば良く、ハロゲンランプ等の発光体を用いること
ができるが、特にレーザビームを出力するレーザ出力手
段により構成しておけば、拡散光ではない収束された一
本のレーザビームを被測定物に照射せしめることができ
るので、測定目的部位が小さなスポット領域のような場
合でも、正確に方向姿勢を制御できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示しており、マウント部材
に取付けた状態のハウジングユニットと、測温検出ユニ
ットと、方向検出ユニットを、相互に分解した状態を示
す断面図である。

【図２】本発明の実施形態において、ハウジングユニッ
トに方向検出ユニットを挿着することにより方向姿勢制
御を実施している状態の断面図である。

【図３】本発明の実施形態において、ハウジングユニッ
トに測温検出ユニットを挿着することにより被測定物の
測定目的部位の温度変化を測定している状態の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ハウジングユニット ２ 測温検出ユニット ３ 方向検出ユニット ４ マウント部材 ５ａ 外筒 ５ｂ 内筒 ６ 冷媒流路 ９ 受光開口 １０ 集光室 １１ 対物レンズ １４ センタリング開口部 １５ 環状壁 １６ 保持部 ２０ 透過孔 ２１ 取着手段 ２２ ケーシング部 ２３ センタリング筒部 ２６ 受光手段 ２９ ケーシング部 ３０ センタリング筒部 ３１ 発光手段 ３４ Ｏリング ３５ Ｏリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物の放射エネルギを受光すると共
   に集光する対物レンズと、該集光面に臨むセンタリング
   開口部と、該センタリング開口部に連通された保持部と
   を含むハウジングユニットと；前記ハウジングユニット
   を取付けた状態で光軸に対する方向姿勢を制御可能とさ
   れたマウント部材と；前記ハウジングユニットに選択的
   に着脱自在に挿着される測温検出ユニット及び方向検出
   ユニットとから成り、 前記測温検出ユニットは、前記センタリング開口部に挿
   入保持されるセンタリング筒部と、前記保持部に保持さ
   れるケーシング部とを一体的に備え、前記集光面に臨み
   放射エネルギを受光して電気信号を出力する受光手段を
   前記センタリング筒部に内装して成り、 前記方向検出ユニットは、前記センタリング開口部に挿
   入保持されるセンタリング筒部と、前記保持部に保持さ
   れるケーシング部とを一体的に備えると共に、前記集光
   面の中心線に沿って被測定物に向けて可視光線を出力す
   る発光手段を設けて成ることを特徴とする非接触式温度
   変化検知装置。
2. 【請求項２】 方向検出ユニットに設けた発光手段が、
   レーザビームを出力するレーザ出力手段から成ることを
   特徴とする請求項１に記載の非接触式温度変化検知装
   置。