JPS5911853B2 - 放射率及び若しくは温度の測定方法及び装置 - Google Patents
放射率及び若しくは温度の測定方法及び装置Info
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- JPS5911853B2 JPS5911853B2 JP49143279A JP14327974A JPS5911853B2 JP S5911853 B2 JPS5911853 B2 JP S5911853B2 JP 49143279 A JP49143279 A JP 49143279A JP 14327974 A JP14327974 A JP 14327974A JP S5911853 B2 JPS5911853 B2 JP S5911853B2
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- Japan
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- temperature
- radiation
- emissivity
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は放射線を用いて被測定部の放射率及び温度を測
定する方法に関する。
定する方法に関する。
圧延途上の鋼板の如き細長い被処理材料の場合、該被処
理材料の各点の放射率が異ることが多く、１５従つて斯
様な被処理材料の表面温度を放射時と温度を１対１に対
応させて測定する従来の放射温度計により測定する場合
には、被測定点が移動し、その結果被測定点の放射率が
変化して同一温度の場合でも異つた赤外放射がなされる
ため、正確な２０温度を測定できない。
理材料の各点の放射率が異ることが多く、１５従つて斯
様な被処理材料の表面温度を放射時と温度を１対１に対
応させて測定する従来の放射温度計により測定する場合
には、被測定点が移動し、その結果被測定点の放射率が
変化して同一温度の場合でも異つた赤外放射がなされる
ため、正確な２０温度を測定できない。
斯かる欠点は圧延途上の鋼板の表面温度を測定する場合
のみならず、連続して搬送される多数の被処理材料を次
々に測定する場合や、連続して搬送される細長い被処理
材料の表面温度を次々に測２５定する場合等、被測定点
が順次移動する場合に生じる。
のみならず、連続して搬送される多数の被処理材料を次
々に測定する場合や、連続して搬送される細長い被処理
材料の表面温度を次々に測２５定する場合等、被測定点
が順次移動する場合に生じる。
斯かる欠点を除去するために、理想反射物体を用いて測
定する方法が提案された（特開昭４８−３７８３号、４
８−３７８４号、４８−３７８５ｘ号）。
定する方法が提案された（特開昭４８−３７８３号、４
８−３７８４号、４８−３７８５ｘ号）。
しかし乍ら、斯様な方法では理想反射物体の反射率が１
００％でない限り正確な温度を測定できず、しかも該理
想反射物体の反射率が減少すればする程測定誤差が増大
する欠点や、該理想反射物３５体を被測定材料に近接し
て設けなければならないため、その表面が汚染されやす
く、該汚染が測定誤差の一因となる欠点を有する。
００％でない限り正確な温度を測定できず、しかも該理
想反射物体の反射率が減少すればする程測定誤差が増大
する欠点や、該理想反射物３５体を被測定材料に近接し
て設けなければならないため、その表面が汚染されやす
く、該汚染が測定誤差の一因となる欠点を有する。
本発明は斯かる欠点を除去して被測定物体に近接した高
反射物体を用いることなく物体の放射率及び温度を正確
に求め得る方法を提供することを目的とするものであり
、以下図面に示す一実施例に基づき詳説する。
反射物体を用いることなく物体の放射率及び温度を正確
に求め得る方法を提供することを目的とするものであり
、以下図面に示す一実施例に基づき詳説する。
第１図ぱ２個の検出器を用いた場合の一実施例を示し、
同図に於て１は圧延途上の鋼板の如き被測定材料であり
、該材料は矢印Ａ方向に連続的に移動される。
同図に於て１は圧延途上の鋼板の如き被測定材料であり
、該材料は矢印Ａ方向に連続的に移動される。
２ａ，２ｂは異る既知の温度に保たれた第１及び第２の
基準温度源（放射率二１で基準温度黒体とみなせるもの
）であり、３ａ，３ｂは赤外線検出器を用いた放射線検
出器である。
基準温度源（放射率二１で基準温度黒体とみなせるもの
）であり、３ａ，３ｂは赤外線検出器を用いた放射線検
出器である。
該夫々の基準温度源２ａ，２ｂ及び放射線検出器３ａ，
３ｂは、第１の基準温度源２ａから放射した赤外線４ａ
を被測定材料１の被測定位置１ａに照射して、該赤外線
４ａのうち被測定位置１ａで反射した赤外線４ｂを該被
測定位置１ａから放射された赤外線と共に検出器３ａで
検出し、かつ第２の基準温度源２ｂから放射した赤外線
５ａを被測定位置１ａに照射して該赤外Ｓ！５ａのうち
被測定位置１ａで反射した赤外線５ｂを該被測定位置１
ａから放射された赤外線と共に検出器３ｂで検出する様
に構成されている。又、該夫々の基準温度源２ａ，２ｂ
及び検出器３ａ，３ｂは、第１の基準温度源２ａから放
射した赤外線及び該赤外線のうち被測定材料１上で反射
した赤外線が検出器３ｂに到達せず、しかも第２の基準
温度源２ｂから放射した赤外線及び該赤外線のうち被測
定材料１上で反射した赤外線が検出器３ａに到達しない
様に配置されている。また検出器３ａ，３ｂは同一人射
光に対し実質上同一信号を発生するものを使用する。６
は信号処理回路であり、該回路は両検出器３ａ，３ｂの
出力信号により検出される輻射エネルギーの差を作り、
この差に基づいて被測定位置１＆に於ける放射率εを求
め、又該輻射エネルギーの和を基に被測定部の温度を求
める。
３ｂは、第１の基準温度源２ａから放射した赤外線４ａ
を被測定材料１の被測定位置１ａに照射して、該赤外線
４ａのうち被測定位置１ａで反射した赤外線４ｂを該被
測定位置１ａから放射された赤外線と共に検出器３ａで
検出し、かつ第２の基準温度源２ｂから放射した赤外線
５ａを被測定位置１ａに照射して該赤外Ｓ！５ａのうち
被測定位置１ａで反射した赤外線５ｂを該被測定位置１
ａから放射された赤外線と共に検出器３ｂで検出する様
に構成されている。又、該夫々の基準温度源２ａ，２ｂ
及び検出器３ａ，３ｂは、第１の基準温度源２ａから放
射した赤外線及び該赤外線のうち被測定材料１上で反射
した赤外線が検出器３ｂに到達せず、しかも第２の基準
温度源２ｂから放射した赤外線及び該赤外線のうち被測
定材料１上で反射した赤外線が検出器３ａに到達しない
様に配置されている。また検出器３ａ，３ｂは同一人射
光に対し実質上同一信号を発生するものを使用する。６
は信号処理回路であり、該回路は両検出器３ａ，３ｂの
出力信号により検出される輻射エネルギーの差を作り、
この差に基づいて被測定位置１＆に於ける放射率εを求
め、又該輻射エネルギーの和を基に被測定部の温度を求
める。
すなわち、被測定位置１ａに於ける放射率をεとしたと
き両検出器により検出される輻射エネルギーＷｌ，Ｗ２
はＷ１＝（１−ε）・Ｆ（Ｔ１）＋ε・Ｆ（Ｔ）｝（１
）Ｗ２＝（１−ε）・Ｆ（Ｔ２）＋ε・Ｆ（Ｔ）ここで
Ｔは被測定位置の温度、Ｔｌ，Ｔ２は夫夫第１及び第２
の基準温度源２ａ，２ｂの温度である。
き両検出器により検出される輻射エネルギーＷｌ，Ｗ２
はＷ１＝（１−ε）・Ｆ（Ｔ１）＋ε・Ｆ（Ｔ）｝（１
）Ｗ２＝（１−ε）・Ｆ（Ｔ２）＋ε・Ｆ（Ｔ）ここで
Ｔは被測定位置の温度、Ｔｌ，Ｔ２は夫夫第１及び第２
の基準温度源２ａ，２ｂの温度である。
該第１式に於て、右辺の第１項は被測定位置で反射した
第１又は第２の基準温度源からの赤外線のうち夫々の検
出器３ａ，３ｂにより検出された輻射エネルギーを示し
、第２項は被測定材料自体からの赤外線のうち検出器３
ａ，３ｂにより検出された輻射エネルギーを示す。又函
数Ｆ（ｘ）は温度ｘの黒体炉からの赤外線のうち、検出
器３ａ，３ｂにより検出される輻射エネルギーを示し、
温度ｘが、例えばＴｌ，Ｔ２と与えられると、Ｆ（Ｔ１
），Ｆ（Ｔ２）はプランクの法則と検出器で検出してい
る波長とで決まる値を夫々とり、夫々の値は事前に黒体
炉からの赤外線を検出器で直接検出することにより容易
に求め得る。従つて、両輻射エネルギーの差は Ｗ１−Ｗ２＝（１−ε）・｛Ｆ（Ｔ１） １硼？醪Ｆ ｒ′ となり、該２式から放射率εは となる。
第１又は第２の基準温度源からの赤外線のうち夫々の検
出器３ａ，３ｂにより検出された輻射エネルギーを示し
、第２項は被測定材料自体からの赤外線のうち検出器３
ａ，３ｂにより検出された輻射エネルギーを示す。又函
数Ｆ（ｘ）は温度ｘの黒体炉からの赤外線のうち、検出
器３ａ，３ｂにより検出される輻射エネルギーを示し、
温度ｘが、例えばＴｌ，Ｔ２と与えられると、Ｆ（Ｔ１
），Ｆ（Ｔ２）はプランクの法則と検出器で検出してい
る波長とで決まる値を夫々とり、夫々の値は事前に黒体
炉からの赤外線を検出器で直接検出することにより容易
に求め得る。従つて、両輻射エネルギーの差は Ｗ１−Ｗ２＝（１−ε）・｛Ｆ（Ｔ１） １硼？醪Ｆ ｒ′ となり、該２式から放射率εは となる。
ここで、Ｆ（Ｔ１）及びＦ（Ｔ２）は温度Ｔ１及びＴ２
が既知であるから上述の如く事前に求めておくことがで
き、しかもＷｌ，Ｗ２は検出器３ａ，３ｂの検出信号値
であるから、信号処理回路６により引算及び他の演算を
行うことにより放射率εを容易に求めることができる。
又、両輻射エネルギーの和は となり、該第４式からＦ（Ｔ）は となる。
が既知であるから上述の如く事前に求めておくことがで
き、しかもＷｌ，Ｗ２は検出器３ａ，３ｂの検出信号値
であるから、信号処理回路６により引算及び他の演算を
行うことにより放射率εを容易に求めることができる。
又、両輻射エネルギーの和は となり、該第４式からＦ（Ｔ）は となる。
該第５式に於て、Ｗｌ，Ｗ２は既知、函数ＦＯｃ）は検
出器が決まれば容易に求めることができ、Ｔｌ，Ｔ２が
既知のためＦ（Ｔ１），Ｆ（Ｔ２）も既知、そしてεは
第３式から計算されるため、Ｆ（Ｔ）を容易に求めるこ
とができ、このＦ（Ｔ）の値から関数Ｆ（ｘ）に基づい
て換算することにより、被測定位置における温度Ｔを求
めることができる。斯かる計算、すなわち演算は信号処
理回路６により行なわれ、斯様にして得られた放射率及
び若しくは温度は表示装置又は記録装置７へ供給される
。第２図は単一の検出器を用いた場合の実施例で、同図
に於て第１図と同一番号は同一の構成要素を示す。
出器が決まれば容易に求めることができ、Ｔｌ，Ｔ２が
既知のためＦ（Ｔ１），Ｆ（Ｔ２）も既知、そしてεは
第３式から計算されるため、Ｆ（Ｔ）を容易に求めるこ
とができ、このＦ（Ｔ）の値から関数Ｆ（ｘ）に基づい
て換算することにより、被測定位置における温度Ｔを求
めることができる。斯かる計算、すなわち演算は信号処
理回路６により行なわれ、斯様にして得られた放射率及
び若しくは温度は表示装置又は記録装置７へ供給される
。第２図は単一の検出器を用いた場合の実施例で、同図
に於て第１図と同一番号は同一の構成要素を示す。
同図に於て１０はチヨツパ一板で、該チヨツパ一板は第
１及び第２の基準温度源２ａ，２ｂから放射した赤外線
４ａ，５ａをモータ１１の回転にともなつて被測定材料
１上の被測定位置１ａへ交互に照射する様に６く１の字
状に曲折されている。従つて検出器１２には被測定材料
１から放射された赤外線が常に入射していると共に、第
１及び第２の基準温度源２ａ，２ｂから放射した赤外線
４ａ，５ａのうち被測定材料１で反射した赤外線が交互
に入射している。１３は第１及び第２の基準温度源２ａ
，２ｂからの赤外線の被測定材料１への照射時と同期し
た第１及び第２の同期信号を発生する回路で、該回路は
光源１４と、該光源１４から射出した光線のうちチヨツ
パ一板１０で反射した光線を検出する光電検出器１５及
び該光電検出器１５の出力に基づいて前述した第１及び
第２の同期信号を作成する信号作成回路１６から構成さ
れている。
１及び第２の基準温度源２ａ，２ｂから放射した赤外線
４ａ，５ａをモータ１１の回転にともなつて被測定材料
１上の被測定位置１ａへ交互に照射する様に６く１の字
状に曲折されている。従つて検出器１２には被測定材料
１から放射された赤外線が常に入射していると共に、第
１及び第２の基準温度源２ａ，２ｂから放射した赤外線
４ａ，５ａのうち被測定材料１で反射した赤外線が交互
に入射している。１３は第１及び第２の基準温度源２ａ
，２ｂからの赤外線の被測定材料１への照射時と同期し
た第１及び第２の同期信号を発生する回路で、該回路は
光源１４と、該光源１４から射出した光線のうちチヨツ
パ一板１０で反射した光線を検出する光電検出器１５及
び該光電検出器１５の出力に基づいて前述した第１及び
第２の同期信号を作成する信号作成回路１６から構成さ
れている。
１７は前記同期信号を基に検出器１２の出力を同期整流
する同期整流回路で、該回路は検出器１２の出力信号を
、第１の基準温度源２ａからの赤外線の検出時の信号と
第２の基準温度源２ｂからの赤外線の検出時の信号とに
分離する。
する同期整流回路で、該回路は検出器１２の出力信号を
、第１の基準温度源２ａからの赤外線の検出時の信号と
第２の基準温度源２ｂからの赤外線の検出時の信号とに
分離する。
従つて該回路１７の出力信号は第１図の装置に於ける検
出器２ａ，２ｂでの検出信号と同じになる。信号処理回
路６は前述した如く検出器で検出される両輻射エネルギ
ーの差及び和を基にして放射率と温度を求め、その値を
表示装置又は記録装置７に供給する。
出器２ａ，２ｂでの検出信号と同じになる。信号処理回
路６は前述した如く検出器で検出される両輻射エネルギ
ーの差及び和を基にして放射率と温度を求め、その値を
表示装置又は記録装置７に供給する。
なお、前記実施例では信号処理回路により放射率と温度
を求めたが、該放射率と温度は機械器具や回路等を用い
ることなく筆算とグラフで求め得るものである。
を求めたが、該放射率と温度は機械器具や回路等を用い
ることなく筆算とグラフで求め得るものである。
又、赤外線４ａ，５ａの被測定材料上への照射位置は幾
河学的に同一の位置である必要はなく、実質的に同一で
あればよい。又、上述した説明では、一旦（３）式を用
いて放射率εを求め、それを（５）式に代入して温度を
求めるようにしたが、（３）式を（５）式に代入した式
に基づいて１回の計算で温度を求めるようにしても良い
ことは言うまでもない。
河学的に同一の位置である必要はなく、実質的に同一で
あればよい。又、上述した説明では、一旦（３）式を用
いて放射率εを求め、それを（５）式に代入して温度を
求めるようにしたが、（３）式を（５）式に代入した式
に基づいて１回の計算で温度を求めるようにしても良い
ことは言うまでもない。
以上の様に本発明は或瞬間に同時に測定された２つの輻
射エネルギーの差又は和の演算を行うことによつて物体
の射放率及び温度を計測し得るから、被測定材料の放射
率と温度が変化しても該放射率と温度を正確に求めるこ
とができる。
射エネルギーの差又は和の演算を行うことによつて物体
の射放率及び温度を計測し得るから、被測定材料の放射
率と温度が変化しても該放射率と温度を正確に求めるこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例図、第２図は本発明の他の実
施例図である。 １・・・被測定材料、２ａ，２ｂ・・・第１及び第２の
基準温度源、３ａ，３ｂ，１２・・・検出器、６・・・
信号処理回路、１０・・・チヨツパ一板、１３・・・同
期信号発生器、１７・・・同期整流器。
施例図である。 １・・・被測定材料、２ａ，２ｂ・・・第１及び第２の
基準温度源、３ａ，３ｂ，１２・・・検出器、６・・・
信号処理回路、１０・・・チヨツパ一板、１３・・・同
期信号発生器、１７・・・同期整流器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 温度Ｔ１の第１の基準温度黒体からの放射線を被測
定部に照射して該被測定部で反射した放射線を該被測定
部自体から放射される放射線と共に検出して第１の出力
Ｗ１を得、前記温度Ｔ１と異なる温度Ｔ２の第２の基準
温度黒体からの放射線を前記被測定部に照射して該被測
定部で反射した放射線を該被測定部自体から放射される
放射線と共に検出して第２の出力Ｗ２を得、Ｔ１、Ｔ２
によつてきまる定数をＦ（Ｔ１）、Ｆ（Ｔ２）として、
ε＝１−（Ｗ１−Ｗ２）／（Ｆ（Ｔ１）−Ｆ（Ｔ２））
に従つて被測定部の放射率εを求めるようにしたことを
特徴とする放射率の測定方法。 ２ 温度Ｔ１の第１の基準温度黒体からの放射線を被測
定部に照射して該被測定部で反射した放射線を該被測定
部自体から放射される放射線と共に検出して第１の出力
Ｗ１を得、前記温度Ｔ１と異なる温度Ｔ２の第２の基準
温度黒体からの放射線を前記被測定部に照射して該被測
定部で反射した放射線を該被測定部自体から放射される
放射線と共に検出して第２の出力Ｗ２を得、Ｔ１、Ｔ２
によつてきまる定数をＦ（Ｔ１）、Ｆ（Ｔ２）、被測定
部の放射率をεとして、ε＝１−（Ｗ１−Ｗ２）／（Ｆ
（Ｔ１）−Ｆ（Ｔ２））及びＦ（Ｔ）＝〔Ｗ１＋Ｗ２−
１−ε｛Ｆ（Ｔ１）＋Ｆ（Ｔ２）｝〕／２εに基づいて
被測定部からの幅射エネルギーＦ（Ｔ）を求め、該Ｆ（
Ｔ）から換算することにより被測定部の温度Ｔを求める
ようにしたことを特徴とする温度の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49143279A JPS5911853B2 (ja) | 1974-12-13 | 1974-12-13 | 放射率及び若しくは温度の測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49143279A JPS5911853B2 (ja) | 1974-12-13 | 1974-12-13 | 放射率及び若しくは温度の測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5169682A JPS5169682A (en) | 1976-06-16 |
| JPS5911853B2 true JPS5911853B2 (ja) | 1984-03-19 |
Family
ID=15335033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49143279A Expired JPS5911853B2 (ja) | 1974-12-13 | 1974-12-13 | 放射率及び若しくは温度の測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911853B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149927A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-16 | Jeol Ltd | Measuring method for temperature distribution |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840489A (ja) * | 1971-09-23 | 1973-06-14 |
-
1974
- 1974-12-13 JP JP49143279A patent/JPS5911853B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840489A (ja) * | 1971-09-23 | 1973-06-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5169682A (en) | 1976-06-16 |
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