JPS6011124A - 赤外線放射温度測定方法 - Google Patents

赤外線放射温度測定方法

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JPS6011124A
JPS6011124A JP58120480A JP12048083A JPS6011124A JP S6011124 A JPS6011124 A JP S6011124A JP 58120480 A JP58120480 A JP 58120480A JP 12048083 A JP12048083 A JP 12048083A JP S6011124 A JPS6011124 A JP S6011124A
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JP
Japan
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measured
infrared
energy
temperature
infrared rays
Prior art date
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Pending
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JP58120480A
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English (en)
Inventor
Takashi Morita
森田 高
Shoichi Moriya
守谷 正一
Hideo Takada
秀夫 高田
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JAPAN SENSAA CORP KK
JFE Steel Corp
Original Assignee
JAPAN SENSAA CORP KK
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Priority to JP58120480A priority Critical patent/JPS6011124A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/52Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
    • G01J5/53Reference sources, e.g. standard lamps; Black bodies
    • G01J5/532Reference sources, e.g. standard lamps; Black bodies using a reference heater of the emissive surface type, e.g. for selectively absorbing materials

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明客よ、赤外8ii b’1QJN反;1(す定力
法に係り、特に、冷間圧延ラインのストリップの温度を
測定Jる際に用いるのに好j彦な、被測定物体が放64
−’Jる放射赤外線のエネルギと、設定温度に維持され
た黒体炉から放射され、被測定物体表面で反射された反
射赤外線のエネルギとを検出し、これらと前ii[l!
黒体炉から放射される基準赤外線のエネルギとを比較・
演算づることにより、被測定物体の温度をめるようにし
た赤外IjHjt射渦度測定方法の改良に関する。
従来、被測定物体の温度を測定(る場合には、2波長に
tHける放射エネルギの比を光電検出素子を用いて測定
し、色m度をめるようにした2色温度計が広く使用され
でいるが、その性質上、200℃以下の低温領域にお番
プる温度測定は不可能であった。
一万、製鉄産業におりる冷間圧延ラインの冷に〕帯制御
llを、ストリップの温度測定によって遂行づ゛る8勉
性から、この種の低温領域の適確な温度測定方法の開発
が切望されCい1ζ。
このような目的を達成Jるbのとして、発明者は、既に
、特開昭55−154426で1用示した如く、被測定
物体が放射づるh51射赤外線のエネルギと、設定温度
に維持された黒体炉から放射され、被測定物体表面で反
射された反射赤外線のエネルギとを検出し、これらと前
記黒体炉から放射される基準赤外線のエネルギとを比較
・演算プることにより、被測定物体の温度をめるように
した赤外線放射温度測定方法を提案している。
この赤外線放射温度測定方法を実施するための装置は、
例えば第1図に示す如く、 設定温度(一定値)に維持され、基準赤外線Nbを放射
(る黒体炉10と、 該黒体炉10の温度を常時設定値に維持づるように制御
1する炉温制御部12と、 前記黒体炉10から放射される基準赤外線Nbを被測定
物体14に断続的に放射するよう制御するkめのチョッ
パ16と、 前記基準赤外線Nbの被測定物体14表面からの反射赤
外tQN2及び被測定物体14自体から放射される放射
赤外線N1を検出し、これらを所定の電気信号に変換す
るための赤外線検出器18と、該赤外線検出器18の出
力信号を増幅・整形処理づる信号処理部2oと、 該(i号処理部2oがらの計測値信号P1と61′l記
黒体炉10がら放射される基準赤外線Nbの等価信号p
bに基づいて被測定物体14の111を演紳し、その演
算結果を適当な表示装置或いは所定のl!I yll系
(図示省略)に出力−4る演算部22と、から構成され
ている。
この装置において、li1′I記黒体炉1oより放射さ
れる基準赤外線のエネルギNbは、ボルツマンの法則に
より、次式の如く表される。
NIJ−σ1−b4 ・・・(1) r’lr”= jl++ 273 (°K )・・・(
2)ごこ−(、σは比例定数、r +3は、黒体炉1o
の既知絶対温石(’K)、tbは、同じく黒体炉1oの
既知温度(°C)である。
この基準赤外線Nbが、被測定物体14の表面に放射さ
れる時、その反則赤外線のエネルギN2は、次式C゛示
ず如くとなる。
N2=r Nb =、(1−5)N+) ・・・(3)
ここe、rは反射率、εは放1)l率である。
更に、被測定物体14自体から放射される放射赤外線の
エネルギN1は、次式で示す如くとなる。
N1− ε1− + ’ ・・・・・・・(4)T−+
 =L 1+273 (°K)・・・(5)ここぐ、T
1は、被81す足動1ホ14の温度じK)、tlは、同
じく被測定物体14の温度(’C)である。
ここで、前記チョッパ16の動作に伴って、該チー1ツ
バ16がオフ(閉)の吟、赤外線検出器18に入射づる
赤外線はN1であり、−h、fiit記チョ1ツバ16
がオン(1’;+1 >の詩に赤外線検出器18に入射
づる赤外線はN++N2である。
従つく゛、前記赤外線検出器18からの出力信号は、次
段の信号処理部20の信号処理回路にJ3いて増幅・整
形され、且つ、適当な〕ンバレータ回路において、次式
に示づ如く、前記入射赤外線N1とI’J + 十I’
J 2の差がとられて、計測値15号(−)1としく、
前記演界部22に入力される。
P1= (N+ +N2 )−N+ −(1−ε)cyl−b’ ・・・(6)前記演算部2
2は、次工℃に示1如く、前記黒体炉10における基準
赤外f!;I4N bの等価信号pbと前記計3i1値
伯号P1の差をとる。
PI)−P+=01川J ’ −(1−ε)(JT1,
4−εσ1’t+’ ・・・・・・(7)ついで、この
(7)式で導かれた解を、前記黒体力i10の既知湿度
−1−b及び比例定数0で除算づることにより放射率ε
が判明覆る。更に、この放射率ε(゛前出(4)式を除
算づると、前出(5)式に小づ如く、被測定物体14の
温度し1℃をめることができるものである。こTD湿温
度1℃に対応した電気15号出力を、)d当な表示装置
や所定の制御&I+系、例えば製鉄操業上の各処理装置
等に入力させて、望ましい操業を展開させること等がで
きる。
発射台が先に提案した前記のJζうな赤外線放射温度測
定方法によれば、冷間圧延ラインのストリップ等の低放
射率物体の温厚をも測定できるものであるが、この赤外
線放射温度測定方法は、被測定物体からの赤外線の放射
率を検出しつつ測定づるものであるので、被測定物体か
らの赤外線の放射率特性、即ち、放射の方面性によって
、測定方法の適確性とは無関係に、ili’l定値が変
化してしJ。
うという同角があった。
本発明は、前記従来の11」題を解消づ−るべくなされ
たもので、冷間圧延ラインのストリップ等の低敢則率物
体の温度を、赤外線の放射の方向性とは無関係に、適確
に測定づることができる赤外線hり耐温度測定方法を提
供−Jることを目的と7る。
本発明は、被測定物体が放OJする放射赤外線の1ネル
ギと、設定湿度に維持された黒体炉からh々射され、被
測定物体表面で反射された反射赤外線のエネルギとを検
出し、これらとher記黒体炉からBy、則される基準
赤外線のエネルギとを比較・演籟ヅることにより、被測
定物体の温度をめるようにした赤外線数’JJ 1■i
l定方法において、60記反射赤外線のエネルギを複数
方向で検出し、そのうち最大のものを反射赤外線のエネ
ルギとじて比較・演算に用いることにより、被測定物体
表面の反射の方向性による測定誤差を補償するようにし
で、前記目的を達成したものである。
本発明においては、反射赤外線のエネルギを検出Jるた
めの赤外1il検出器の台数を増やし、各赤外線検出器
を、黒体炉との向き、角度を変化させ”(向い合わゼる
ことにより、被8111定物体表面で反射された反射赤
外線のエネルギの内、最大エネルギのものを必ず検出で
きるように、赤外線検出器の数、向き、角縦を調整して
設置ブる。更に、赤外線検出器の後段に、各赤外線検出
器入力の内、最大エネルギを入射したものを選び出す比
較器を置き、該比較器で得た最大入射エネルギを被測定
物体による反射赤外線のエネルギとして、以後の演稙処
理を行って、被測定物体の反射率を決定づる。この(I
を利用し″C被測定物体の測定値を補償Jることひ、放
射率の方面性に影響されることのない、低温域、例えば
、50’C程度の温度測定を行うことができるものであ
る。これは、被測定物体における反則−[ネル手の内、
最大エネルギを放0」する方向が必ず一方向存在し、且
つ、最大ユネルギのものが、被測定物体表面における放
射の方向性の影響を受1)でいないからである。
従って、被測定物体自体の放射エネルギも、例えばチョ
ッパを利用ヅることにより、前記赤外線検出器で検出し
、被測定物イホの入射エネルギとして演算処理づること
により、真の温度を測定覆ることができる。
同時に、黒体炉からの被測定物体による反射赤外線と被
測定物体の出!l’ b9.用赤外線を比較づることに
より、反則率を測定づることも含んで側層Jるものであ
る。
以下図面を参照して、本発明にかかる赤外線放射fMA
廓測定方法を実施づるl;めの装置の実施例を詳細に説
明(−る。
本実施例は、第2図に承り如く、前出第1図に示した従
来例と同様の、黒体炉10、炉温制御11部12、チョ
ッパ16、i5号処理部20及び演算B1122を8づ
る赤外線検出器1隻測定装置においC1前記黒体か10
から放射され被測定物体14の表面で反射された反射赤
外線のエネルギを検出づるための赤外線検出器30△〜
30Gを、例えば第3図に示づ如く、赤外線検出器30
Aを中心として、等間隔、等角度で配置づると共に、該
赤外線検出器30A〜30Gで検出された反身J赤外線
Nza〜NzUの内、エネルギ最大のものを選び出し、
それを被測定物体14による真のエネルギとして前記信
号処理部20に入力する比較器32を設けたものである
以下作用を説明づる。
本実施例においては、前記基準赤外線Nbの等両信号P
I)と、前記赤外線検出器30A〜30Gにより検出さ
れ、比較器32で選択された1ネルギ最大のものに対応
する出力信号を、前記信号処理Bli 2 、Oで処理
して傳だ計測値信号P2とに基づいて、前記演算部22
によって得た温度(2が、被ホリ疋物体14の温度とな
る。即ち、本発明により第1図における測定値の反射の
方面性による影響を補俄づることによって、低温域にお
ける被測定物体14の温度を、赤外線の反射の方向性に
影響されず、適確に測定覆ることかできる。
なお前記実施例は、本発明を、冷間圧延ラインにお番プ
るストリップの温度測定に適用したものであるが、本発
明の適用範囲は2これに限定されず、一般の低放側亭物
体の温度の測定にも、同様に適用できることは明らかで
ある。
以上説明した通り、本発明によれば、低温域における被
測定物体の温度を赤外線の反射の方向性に影響されるこ
となく、適確に測定りることができる。従って、冷間圧
延作業等の操業を適確に制御して、操業精度を向上づる
ことができる等の毀れた効果を右する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の赤外線放射温度測定方法が採用された
、赤外線放射温度測定装置の一例の(R成を示づブロッ
ク線図、 第2図は、本発明に係る赤外線放側温疫Jil定力法が
採用された、赤外線放射温度測定装置の実施例の溝成を
示づブロック線図、 第3図は、前記実施例における赤外線検出器の配置状態
を示づ正面図である。 10・・・黒体炉、 12・・・炉温制御部、14・・
・被測定物体、 20・・・信号処理部、22・・・演
碌部、 30A〜30G・・・赤外線検出器、 32・・・比較器、 Nb・・・暴準赤外線、N1・・
・散開赤外線、 N2a〜Nzg・・・反射赤外線。 代理人 高 矢 論 (ばか1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定物体が放射づる放rIJ赤外線のエネルギ
    と、設定温度に維持された黒体炉からli9.射され、
    被測定物体表面で反射された反射赤外線の1ネルギとを
    検出し、これらとl1iJ記黒休炉からhk MUされ
    る基111−赤外線のエネルギとを比較・演粋νること
    により、被測定物体の温度をめるようにし7こ赤外線放
    射湿度測定方法にJ3い−C1前記反副赤外線のエネル
    ギを複数方向で検出し、そのうち最大のしのを反射赤外
    線のコネルギとして比較・演秤に用いることにより、被
    測定物体表面の反則の方向性による測定誤差を捕飢Jる
    ようにしたことを特徴とづる赤外線hり射況度測定方法
JP58120480A 1983-07-01 1983-07-01 赤外線放射温度測定方法 Pending JPS6011124A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57101009A (en) * 1980-12-09 1982-06-23 Kanebo Synthetic Fibers Ltd Production of porous vinyl synthetic fiber of high dyeability
JPS62124560A (ja) * 1985-11-25 1987-06-05 Mitsubishi Chem Ind Ltd 電子写真用感光体
JPS63227809A (ja) * 1987-03-16 1988-09-22 Mitsubishi Rayon Co Ltd 高保水性アクリル系繊維
JPH0387247A (ja) * 1988-02-15 1991-04-12 Kanebo Ltd 吸水速度にすぐれたポリビニルアセタール系多孔体シート

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