JPS6029890B2 - 赤外線温度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温度に依存して物体から放射されてくる赤外線
を検出してその物体の温度を測定する赤外線温度測定装
置に関し、特に周囲温度の変動による影響を除去し、し
かも放射率補正を向上させることができる赤外線温度測
定装置に関するものである。

斯の種従来装置として第１図に示すようなものが提案さ
れている。

第１図に於て、１は測定装置の瞳体、２および３はそれ
ぞれ被測定対象物（図示せず）上を×軸万向に走査する
ためのミラー（以下単にＸ走査ミラーと称する）および
被測定対象物上をＹ軸方向に走査するためのミラー（以
下単にＹ走査ミラーと称する）であって駆動にはここで
はいずれも走査信号により自由に走査角度が設定できる
例えばガルバノメー夕等が使用される。４は赤外線を透
過集光させる赤外線レンズ、５は駆動モータＭに駆動さ
れ、赤外線レンズ４で集光された赤外線エネルギーをチ
ョッピングして断続信号に変換するための光チョッパ、
６はリレーレンズ、７はチョッピングされた赤外線エネ
ルギーを電気信号に変換するための赤外線検出器、８は
プリアンプ及び直流再生回路、９はフオトカプラを有し
、光チョッパ５の回転に同期して同期信号を発生するた
めの同期信号発生器、１０は赤外線系と同一の光軸上に
配設されたコールドミラーであって、可視光線を反射さ
せ赤外線を透過させる性質を有する。

１１はコールドミラー１０１こ対応して配設された固定
ミラー、１２は対物レンズ、１３は正立レンズ、１４は
俊眼レンズ、１５は蔑視者であって、対物レンズ１２、
正立レンズ１３および接眼レンズ１４により可視光学系
を形成する。

また対物レンズ１２は赤外線透過レンズ４と同一ブロッ
クで構成され、一緒に動くようななっており、しかも可
視光で焦点合わせすれば赤外線系も同時に焦点合わせが
されるように成っている。１６は同期信号送出端子であ
って、同期信号発生器９からの同期信号は走査ミラーを
駆動するための走査駆動部（図示せず）及び検出温度信
号を直流再生する時とその直流信号を表示するための表
示装置（図示せず）の同期信号として使用される。

１７ａ，１７ｂは、基準信号（赤外線エネルギー）を発
生するための基準熱源（黒体）であって、１７ｃ，１７
ｄは熱シールド板である。

この基準熱源１７ａ及び１７ｂからの基準信号は、光チ
ョッパ５が閉の時、光チョッパ５で反射されて赤外線検
出器７で検出される。１８は測定された温度信号からそ
の信号に含有されている周囲温度の影響成分の不要信号
を除去する為の補正用信号を得ることを目的として、崖
体１の内部に設置された温度検出素子、１９は変換器で
あって、この変換器１９は温度検出素子１８の出力を装
置に適合する信号レベルに変換して「周囲温度補正回路
２２に供給する。

２川ま零設定回路であって、後述されるように周囲温度
を補正し放射率補正をより正確にする際に〜次段の放射
率補正回路２１の入力を雫ボルトにする。

放射率補正回路２１の出力は周囲温度補正回路２２を介
して補正された検出温度信号を送出するための出力端子
２３に接続され、この出力端子２３は表子装置などに接
続される。このような構成をなす従来装置の温度を測定
する通常の動作は、先ずＸ走査ミラー２およびＹ走査ミ
ラー３により被測定対象物上を走査し、被測定対象物か
らの温度に対応して放射されている赤外線を検出する。

検出した赤外線をコールドミラー１０で透過させ赤外線
レンズ４に集光した後光チョッパ５でチョッピングして
断続信号に変換する。この時光チョッパ５が開の時は測
定対象物からの温度信号が入り、閉の時は基準熱源１７
ａ，１７ｂからの基準信号が光チョッパ５で反射されて
入り関の時の温度信号の基準になる。このような断続し
た赤外線信号をリレーレンズ６を通して赤外線検出器７
に供給し、ここで電気信号例えば電圧信号に変換する。
変換した電圧信号を更にプリアンプおよび直流再生回路
８で増幅し直流再生した後、次段の零設定回路２０等の
補正系を通して表示装置に供給してサーモグラム等の形
態で表示する。また可視光学系により固定ミラー１１、
コールドミラー１０を通して走査中の被対象物を確認す
ることができる。さてこのような装置を使用するに先だ
っては零設定を行う。

この時放射率補正回路の出力は零ボルトになる。次いで
周囲温度補正を行い、装置を測定可能状態にセットする
。そして実際に装定するにあたって放射率補正を行って
後温度測定をする必要がある。そこで先ず周囲温度と同
一温度の物体を測定し、零設定回路２川こ内蔵された可
変抵抗器２０ａを調節することにより放射率補正回路２
１の入力を零しベルにする。これは、周囲温度と同一温
度の物体は放射率と無関係となる為である。このことを
第２図を用いて説明するに、第２図においてＭを被測定
対象物、ごおよびＴをそれぞれ被測定対象物Ｍの放射率
および温度、Ｔｏを周囲温度、Ｅ，を被測定対象物Ｍ自
体からの放射エネルギー、Ｅ２を被測定対象物Ｍで反射
された外乱による放射エネルギー、Ａを定数、ｎを波長
特性と測定温度により決まる定数とすると、測定装置に
入射されるエネルギーＢはＥ＝ＥＩ＋Ｅ２＝ＡごＴｎ十
Ａ（１−ど）Ｔｏｎ‐．イー｝となり、Ｔ＝Ｔｏとする
と、つまり被測定対象物Ｍが周囲温度と同一温度になっ
た時｛１）式はＥ＝ＡＴ。

ｎ …■となる。
この【２拭は周囲温度と同じ温度の物体を見た時放射率
は無関係に放射エネルギーが入ってくることを示してい
る。つまり放射率補正回路の増幅度が変っても不変の出
力が出なくてはならない。すなわち、放射率補正回路の
入力が零ボルトでなくてはならないことを意味する。こ
の状態にすることにより、放射率補正回路２１は正常な
状態にセットされたことになり、放射率補正回路２１の
可変抵抗器２１ａを被測定物の放射率に対応した値にセ
ットすることにより正確な放射率補正が可能になる。次
いで周囲温度補正であるが、上述の如き動作中、光チョ
ツパ５が閉じている時はこの光チョツパ５で基準熱源１
７ａ及び１７ｂからの赤外線エネルギーが基準信号とし
て反射されて赤外線検出器７に入るが光チョッパ５が完
全な反射面でなく、又チョッパ自体も温度を有している
ので、光チョッパ５自体からの不純の赤外線エネルギー
も基準信号に加わっている。

一方、温度検出信号にもこれに類する不純の赤外線エネ
ルギーが加わっている。つまり検出器には赤外線レンズ
等光学系以外のところからの迷光が不純な信号として入
るし、又赤外線レンズ等光学系自体も、完全な透過体あ
るいは反射面でないため、それ自体からも不純な信号と
して赤外線エネルギーを出しており、これらが温度検出
信号に加わっている。これらの不純の信号を取除くため
、リレーレンズ６を用いているがこれは赤外線レンズ等
光学系以外からの迷光を取除くだけで光チョッパ５及び
赤外線透過レンズ等光学系自体からの不純の赤外線エネ
ルギーを除去することはできない。これらの不純な赤外
線エネルギーは室温等の周囲温度が変わると変化して測
定誤差を生ずることになる。このような測定誤差を補正
するために、従来装置では第１図に示すように萱体１の
内部に温度検出素子１８を設けて温度を検出し、この検
出信号を信号変換器１９で装置に適合する信号に変換し
て周囲温度補正回路２２に供給し、赤外線検出器で検出
された信号に加減算して補正しているが、それでも尚、
充分補正しきれない分をそれと合わせて内蔵された補正
用可変抵抗器２２ａを手動で調節して補正している。と
ころで上述の如く行う従来の周囲温度補正の仕方ではリ
レーレンズ６を設けることにより赤外線レンズ等光学系
以外からのいわゆる迷光は取除くことが出釆るが、鯵体
内部に温度検出素子１８を設けて行う周囲温度補正の仕
方では光チョツパ、赤外線透過レンズなど光学系の周囲
温度を温度検出素子１８が受けて真の周囲温度信号を示
す迄の時間的ズレが生ずることと、光チョッパ、赤外線
透過レンズなどの光学系において温度勾配分布がある場
合には温度検出素子１８で検出する周囲温度は必ずしも
光学系のすべての周囲温度に相当するものでなく、この
温度検出素子１８で検出する信号で補正をかけても充分
な補正は不可能となる。

その為より正確に補正をしようとする場合には、周囲を
同一の温度の対象物を測定し、その時の装置の指示が周
囲温度になるように内蔵された補正用可変抵抗器２２ａ
で調節補正している。つまり従来装置においては、先ず
測定対象物が置かれている雰囲気の周囲温度と同一温度
の対象物（例えば壁などでもよい）を測定して、その時
の放射率補正回路２１の入力が雲ボルトになるように可
変抵抗器２０ａを調整する。これで零調整がされ、放射
率補正回路２１が正確に動作するようにセットされたこ
とになる。次いで周囲温度補正回路２２の可変抵抗器２
２ａを調整し、装置の指示が周囲温度を指示するように
する。これで装置は正常に測定出釆る状態にセットされ
たことになり、以後、実際に温度測定する際は測定対象
物の放射率に、放射率補正回路２１のポテンショメータ
２１ａをその放射率に応じてセットすることにより真の
温度測定が可能になる。上記のように、従来の装置では
リレーレンズ６を設けて迷光を取除いたり篭体１の内部
に温度検出素子１８を設けて周囲温度補正をしているが
、本質的に自動補正は不可能だった。

一方、零設定回路３川こおいての雫設定にしても可変抵
抗器２０ａを手動にて調整する必要があり又周囲温度補
正の場合と同様に、周囲温度の変動に基づく光チョッパ
、赤外線透過レンズなど光学系からの不純な赤外線エネ
ルギーによる外乱やプリアンプ及び直流再生回路８等の
電気回路のドリフトの影響を受けて放射率補正回路の入
力の零しベルが変動し、よって正確な放射率補正を行う
ことが出来ない等の欠点があった。

第３図は温度の変化に対するプリアンプ及び直流再生回
路８の出力の変化を示すものである。

図において、横軸に温度Ｔをとり縦軸にプリアンプ及び
直流再生回路８の出力Ｅととると、温度Ｔに対するプリ
アンプ及び直流再生回路８の出力Ｅの真の特性曲線は実
線の如く表わされるが外乱などの影響を受けると周囲温
度Ｔｏにおける出力はＥＴｏとなる所を外乱による信号
△Ｅ丁。分が加味されたＥＴｏ ＋△ＥＴｏとなり、特
性曲線は破線で示すようになる。室温とは異なるような
実際の被測定物の温度を測定しようとする場合も、この
破線で示す特性曲線となるので、こういう状態で側温す
るということは常に誤差を含むことになり、又放射率補
正にしても黍設定がずれており正確な放射率の補正が出
来ないことになる。本発明はこのような点に鑑みてなさ
れたものであり、若干の迷光が入ろうとも、又光チョッ
パ、赤外線透過レンズ等一連の光学系が完全反射面又は
完全透過体でなく、その為に不純な信号が生じようとも
、又これら一連の光学系に温度分布がある場合でも、又
電気的ドリフトがある場合でも、何等操作動作を要する
ことなくくり返し自動的に周囲温度の変動による誤差を
除去し、放射率補正を向上させ、確度の高い温度測定が
可能な赤外線温度測定装置を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を第４図ないし第１２図に基づ
いて詳しく説明する。

第４図は本発明に係る赤外線温度測定装置の構成を示す
ものであって「第４図において第１図と対応する部分に
は同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

第４図例では温度検出素子１８を、周囲温度と略略同一
の温度にある雀体１の例えば開□部近くの所定箇所Ａに
配設し、しかも被測定対象物を走査する走査ミラー例え
ばＹ走査ミラー３の走査範囲に入るように設定する。

なお、上記簾体１の所定箇所Ａには萱体の部材と断熱さ
れた放熱効果のすぐれた部材を設けるようにしてもよい
。また、プリアンプ及び直流再生回路８の出力側に外乱
による信号成分を除去して自動的に零設定が可能な零設
定回路２４を設け、この露設定回路２４の出力側を放射
率補正回路２１を介して、周囲温度に対応した正味の電
気信号を発生できる周囲温度補正回路２５に接続する。
周囲温度補正回路２５は更に出力端子２３に接続され、
また周囲温度補正回路２５の入力側には温度検出素子１
８の出力が直接供給されるようになっている。なお、雰
設定回路２４、放射率補正回路２１および周囲温度補正
回路２５は萱体１内に設けるようにしてもよい。次に本
装置の動作を説明するに、先ず周囲温度Ｌと略略同一の
温度にある蓬体１の箇所Ａの所を、Ｙ走査ミラー３を大
きく振って走査することにより本来その温度に対応した
正味の電気信号ＥＴｏが赤外線検出器７で検出されたプ
リアンプ及び直流再生回路８の出力側に出力される訳だ
が、実際には、前述のような外乱による信号△ＥＴｏも
加味されている。

これらの信号ＥＴｏ＋△ＥＴｏは雲設定回路２に供給さ
れる。この零設定回路２４は後で詳述されるようにＹ走
査ミラー３が周囲温度Ｔｏと略略同一の温度にある所定
箇所Ａを走査した時零しベルの信号を第１の基準信号と
して発生するように動く。従ってこの時の放射率補正回
路２１の入力は零であり、もって零設定が行なわれる。
この結果上述した第２図の説明からも明らかなように周
囲温度と同一温度の物体（所定個所Ａ）を測定した時は
放射率は無関係となる。この場合放射率補正回路２１か
ら周囲温度補正回路２５へ供給される出力は零である。
一方、温度検出素子１８で検出された周囲温度ふに対応
する電気信号ＥＴｏ′（理論的には上記電気信号ＥＴｏ
と同一の値である筈であるが素子の変換効率等で異なっ
た値となる）は周囲温度補正回路２５に供給される。

この周囲温度補正回路２５は後で詳述されるように「上
記電気信号ＥＴｏ′を周囲温度丸に対応する装置に適合
した電気信号ＥＴｏ に等しい第２の基準信号に変換す
る。また周囲温度補正回路２５はＹ走査ミラー３が周囲
温度Ｔｏと略略同一の温度にある所定箇所Ａを走査した
時すなわち上述の放射率補正回路２１の出力が零の時上
記基準信号を測定用の基準出力信号すなわち装置の信号
として出力端子２３に送出する。つまり、Ｙ走査ミラー
が所定箇所Ａを走査した時、外乱などによる誤差を含ん
だ出力信号は再較正されることになり、所定箇所Ａ以外
のところを走査する時は、装置は鮫正された状態で走査
することになり、誤差を含まない温度信号が送出される
ことになる。このようにして本発明では雲設定や周囲温
度補正の走査をいちいち手動で行なうことなく、Ｙ走査
ミラーで走査する毎にくり返し自動的に外乱による信号
を含まない補正された測定用の基準出力信号を得ること
ができ、もって、第４図に破線で示したような特性曲線
は各走査毎に実線で示すような特性曲線に鮫正され、周
囲温度とは異なるような被測定物の温度を測定する時も
常に確度の高い温度測定ができる。

第５図は上記雲設定回路２４の一例を具体的に示すもの
であって、本例では零設定を行うのにディジタル的に処
理する場合を示すものである。

第５図において第１図のプリァンプ及び直流再生回路８
から出力される電気信号ＥＴｏ ＋△ＥＴｏが供給され
る入力端子２６は抵抗器を介して演算増幅器２７の一方
の入力端に接続される。演算増幅器２７の出力端は出力
端子２８に接続され、この世力端子２８は第１図の放射
率補正回路２１の入力側に接続される。また、演算増幅
器２７の出力端はスイッチ２９を介してコンパレータ３
０の一方の入力端に接続される。スイッチ２９はＹ走査
ミラー３が崖体１の所定箇所Ａを走査している期間中は
（２９−１）側に倒れ、所定箇所Ａ以外つまり本来の温
度測定期間中は（２９一２）側に倒れる。コンパレータ
３０の他方の入力端、は接地され、接地電位を第１の基
準信号として受ける。コンパレータ３０の出力端はゲー
ト回路３１の一方の入力端に接続され、このゲート回路
３１の他方の入力端にはクロック回路３２が接続される
。ゲート回路３１の出力端はカウンタ３３を介してＤ−
Ａコンバータ３４に接続され、このＤ−Ａコンバータ３
４の出力側は演算増幅器２７の他方の入力端に接続され
る。カゥンタ３３はＹ走査ミラー３が崖体１の所定箇所
Ａを走査し始める時つまりスイッチ２９が（２９−１）
側に倒れた直後充分短い時間でクリアされるようになっ
ている。次にこの回路動作を説明する。いま、第４図に
示すＹ走査ミラー３で周囲温度Ｔｏと略略同一の温度に
なっている匡体１の所定箇所Ａを走査する期間中は常に
スイッチ２９は（２９一１）側に倒れ、入力端子２６か
ら周囲温Ｔｏにおける電気信号ＥＴｏとその時の外乱に
よる信号△ＥＴｏが演算増幅器２７を通してコンパレー
タ３０の一方の入力端に供給される。コンパレータ３０
は供給された信号ＢＴｏ ＋△ＥＴｏＴｏと接地電位す
なわち第１の基準信号とを比較し、その比較出力である
ＥＴｏ＋△ＥＴｏ分だけ次段のゲート回路３１を開くよ
うに働く。ゲ−ト回路３１が開いている間クロツク回路
３２からのクロックパルスがカウンタ３３に順次カウン
トされる。このカウントされた信号は○一Ａコンバータ
３４でＤ−Ａ変換され、演算増幅器２７及びスイッチ２
９を通してコンパレータ３０の一方の入力端に供給され
る。Ｄ−Ａコンバータ３４の出力はコンパレータ３０の
一方の入力端の電位が零しベルになるまで供給され、コ
ンパレータ３０は両入力機の信号レベルが等しくなると
その出力を停止する。この結果、出力端子２８には第１
の基準信号が零しベルの出力信号として供給され、もっ
て零設定が達成される。なお、零設定が達成される時間
は、Ｙ走査ミラーが所定箇所Ａを走査する時間に比べ充
分短い時間で達成されるようになっている。そして本来
の測定期間中つまり、所定箇所Ａ以外のところを走査し
ている時は、スイッチ２９は（２９一２）側に倒れ、ゲ
ート回路３１を閉じ、Ｄ−Ａコンバータの出力を保持す
る。したがってスイッチ２９が次に（２９一１）側に倒
されるまでの測定期間中の入力端子２６よりの入力信号
は、この保持された電圧をバイアス電圧として出力端子
２６に送出する。第６図は零設定をアナログ的に処理す
る場合の上記零設定回路２４の一例を具体的に示すもの
であって、第６図において第５図と対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明は省略する。

第６図例ではコンパレータ３０の出力端をスイッチ２９
と運動するスイッチ３５の一端に接続し、このスイッチ
３５の他端をコンデンサ３６を介して接地すると共に演
算増幅器２７の他方の入力端に接続するような構成とす
る。その他は第５図の構成と同様である。スイッチ２９
，３５はＹ走査ミラーが所定箇所Ａを走査する時閉じ、
本来の測定期間中つまり所定箇所Ａ以外を走査している
時は、開くようになっている。このような構成とするこ
とにより、コンパレータ３０の出力信号はスイッチ２９
と運動するスイッチ３５を通してコンデンサ３６に充電
された電荷は演算増幅器２７及びスイッチ２９を通して
コンパレータ３Ｑの一方の入力端に供給され、コンパレ
ータ３川ま第５図の場合と同様にその信号しベルが零し
ベルとなると出力を停止する。そしてＹ走査ミラー３が
所定箇所Ａ以外の所を走査する時にはスイッチ２９，３
５は開き、コンデンサ３６には出力端子２８の出力が零
となるような電荷が保持される。このようにして本例も
第５図と同様に自動的に雲設定が可能であり、しかも本
例ではディジタル系の処理回路の代りに単にスイッチ３
５とコンデンサ３６を用いればよいので構成が簡単とな
る。

第７図は上記周囲温度補正回路２５の一例を具体的に示
すものであって本例では周囲温度変動をディジタル的に
信号処理する場合を示すものである。回路構成としては
第５図の場合と略々同様であり、従って第５図と対応す
る部分には同一符号を付して説明する。第７図において
第１の入力端子３７は放射率補正回路２１の出力側に接
続される。

第３図の温度検出素子１８で検出された電気信号ＥＴｏ
′が供給される第２の入力端子３８は変換器３９を介し
てコンパレータ３０の他方の入力端に接続される。変換
器３９は、入力される上記電気信号ＥＴｏ′を周囲温度
Ｔｏに対応する装置に適合する電気信号ＥＴｏに等しい
第２の基準信号に変換するように働く。その他の構成は
第５図の場合と同様である。次にこの回路動作を説明す
るに、いま上述の如く第３図の零設定回路２４により零
設定が行なわれると放射率補正回路２１の入力は零とな
る。この放射率補正回路２１の放射率補正は増幅利得を
放射率に対応して変える構成になっているので、放射率
設定ッマミの位置がどこにあろうとも、入力が零であれ
ば出力も零となる。この零出力が入力端子３７に供給さ
れる。スイッチ２９は第５図と同様第４図のＹ走査ミラ
ー３が雀体１の所定箇所Ａを走査する時（２９一１）側
に倒されるので、上記出力端３７の雫出力は演算増幅器
２７を通してコンパレータ３０の一方の入力端に供孫合
される。またコンパレータ３０の他方の入力端には温度
検出素子１８で検出され変換器３９で変換された電気信
号ＢＴｏが第２の基準信号として供給される。コンパレ
ータ３０はスイッチ２９が（２９一１）側にある時両入
力信号を比較し、その比較出力である。ＥＴｏ分だけ次
段のゲート回路３１を開くように働く。ゲート回路３１
が開いている間クロツク回路３２からのクロツクパルス
がカリン夕３３に順次カウントされる。このカウントさ
れた信号はＤ−Ａコンバータ３４でＤ−Ａ変換され、演
算増幅器２７及びスイッチ２９を通してコンパレータ３
０の一方の入力端に供給される。Ｄ一Ａコンバータ３４
の出力はコンパレータ３０の一方の入力端の電位が他方
の入力端に供給されている第２の基準信号のレベルＥＴ
ｏになるまで供給され、コンパレータ３川ま両入力機の
信号レベルが等しくなるとその出力を停止する。この結
果出力端子２３には上記第２の基準信号、すなわち周囲
温度Ｔｏに対応する正味の電気信号ＢＴｏ が送出され
る。なお、この周囲温度補正も前述の雫設定の場合と同
じく本来の測定期間中は、スイッチ２９は（２９−２）
側に倒れており、入力端子３７よりの入力信号はこの保
持された電圧をバイアス電圧として出力端子２３に送出
される。第８図は周囲温度変動をアナログ的に信号処理
する場合の上記周囲温度補正回路２５の一例を具体的に
示すものであって、第８図において第７図と対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。第８
図例ではコンパレータ３０の出力端をスイッチ２９と運
動するスイッチ３５の一端に接続し、このスイッチ３５
の他端をコンデンサ３６を介して接地すると共に演算増
幅器２７の他方の入力端に接続するような構成とする。

その他は第７図の構成と同様である。このような構成と
することによりコンパレータ３０の出力信号はスイッチ
２９と連動するスイッチ３５を通してコンデンサ３６に
充電される。

このコンデンサ３６に充電された電荷は演算増幅器２７
及びスイッチ２９を通してコンパレー夕３０の一方の入
力端に供給され、コンパレー夕３川ま第７図の場合と同
様にその信号レベルが、他方の入力端に供給されている
第２の基準信号のレベルになると出力を停止する。そし
てＹ走査ミラー３が所定箇所Ａ以外で測定対象物を走査
する時にはスイッチ２９，３５は関し、コンデンサ３６
には出力端子２３の出力がＥＴｏとなるような電荷が保
持される。すなわち、周囲温度Ｔｏに対応する電圧を送
出する。このようにして本例も第７図と同様の作用効果
を得ることが可能であり、しかも本例ではディジタル系
の処理回路の代りにスイッチ３５とコンデンサ３６を用
いればよいので構成が簡単となる。

なお、以上は赤外線温度測定装置の中でも面の温度分布
を測定する装置について説明したが、これに限定される
ことなく、例えば線走査（×方向、又はＹ方向のみの走
査）の温度測定装置においても、上述の走査ミラー３と
同様に走査鏡（Ｘ方向又はＹ方向の走査）を蟹体の一部
の周囲温度と略略同一の温度の所定箇所（上述のＡに相
当する箇所）を走査するように設定することにより、同
様の補正が可能になる。また一点を測定する赤外線温度
測定装置の場合も第９図に示すような回路構成により同
様の補正が可能になる。なお、第９図において、第４図
と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。第９図において、４川ま本来の温度測定をする
時つまり崖体の開□部を通して測定する時と周囲温度と
略々同一の温度箇所Ａを測定する時（つまり補正をかけ
る時）を切換えミラー、４１はミラー駆動部、４２は温
度検出ユニットであって、この温度検出ユニットは赤外
線透過レンズ、コールドミラー、リレーレンズ、光チョ
ッパ、同期信号発生回路、基準熱源、検出器、前置増幅
器及び直流再生回路、可視光学系を含む。

４３は駆動信号発生回路である。

このような構成の装置の動作を説明すると駆動信号発生
回路６にて、第１０図に示すような駆動パルス信号を自
動または他動で作り、ミラー駆動部４、蓑設定回路２４
、周囲温度補正回路２５に各々送出する。

駆動パルス信号が○（Ｖ）の時切換ミラー４川ま所定箇
所Ａを測定する方向に向き、所定箇所Ａからの赤外線エ
ネルギーが温度検出ユニット４２に入り上述の温度分布
測定装置の補正方法と同様に零設定回路２４にて雲設定
がとられ、周囲温度補正回路２５においては所定箇所Ａ
におリブ合温度検出素子１８による信号を基に周囲温度
補正が行われる。そして、駆動パルス信号がＥ（Ｖ）に
なった時、切換えミラー４０は本来の温度測定状態つま
り雀体の開□部を通して測定する方向に向き、零設定回
路２４及び周囲温度補正回路２５では切換えミラー４０
が所定箇所Ａを測定する方向に位置していた時それぞれ
の基準信号を発生させた電圧を保持しており、入力信号
はこの保持された電圧をバイアス電圧として、出力端子
２３に送出され、やはり上述の温度測定装置と同様放射
率補正を向上させ、確度の高い温度測定が可能になる。
第１１図は第９図に示した一点を測定する赤外線温度測
定装置を実際の生産ラインで使用する場合の一例を示す
ものである。

第１１図において、第９図と対応する部分には同一符号
を付し、その詳細説明は省略する。４４は被測定対象物
を載せて運んでいるベルトコンベアで右から左（まれま
左から右へ）へ移動している。

４５は例えば近接スイッチなどを含む駆動信号発生回路
であって、測定対象物との同期をとる為にベルトコンベ
ア４４の近くに設置する。

４６はベルトコンベア４４に取付けられた例えば鉄片の
ような駆動信号発生素子であってこの素子が駆動信号発
生回路４５に近づくと駆動信号を発生する。

４９は温度測定をしようとしている被測定対象物であっ
て、駆動信号発生素子４６とベルトコンベア４４の移動
方向に対して同一位置に設置する。

このように構成された装置の動作を説明するにベルトコ
ンベァ４４及び駆動信号発生素子４６が自動的に移動し
ている為駆動信号発生回路４５からは第１２図に示すよ
うな駆動パルス信号が自動的に作られ、ミラー駆動部４
１、馨設定回路２４、周囲温度補正回路２５に各々送出
される。

ベルトコンベア４４が移動して駆動信号発生素子４６が
駆動信号発生回路４５と充分近接した時駆動信号は第１
２図に示すようにＥ（Ｖ）となり、切換えミラーは被測
定対象物４７を測定する方向に向く。また、ベルトコン
ベァ４４が移動して駆動信号発生素子４６が駆動信号発
生回路４５から離れると駆動信号は第１２図に示すよう
にｏＶとなり、切換えミラー４０は測定雰囲気と同一温
度にある温度検出素子１８を測定する方向に向く。この
時、温度検出素子１８からの赤外線エネルギーが温度検
出ユニット４２に入り上述と同様に零設定回路２４にて
零設定が行われ、周囲温度補正回路２５にて温度検出素
子１８による信号を基に周囲温度補正が行われ、それぞ
れの基準信号を発生させる電圧を次の被測定対象物を測
定するまでは保持し、この保持された電圧をバイアス電
圧として被測定物からの信号は出力端子２３に送出され
る。このように定期的に流れてくる物体の温度を測る生
産ラインにおいては、一般に雰囲気の条件は悪いがこの
ような手段によれば周囲温度が変動しようとも常に上述
のように定期的に補正をしながら測定することになり、
放射率補正も向上され、確度の高い温度測定が可能にな
る。

図面の簡単な説明第１図は従来の赤外線温度測定装置の
一例を示す構成図、第２図及び第３図は第１図の動作説
明に供するための略線図、第４図は本発明の一実施例を
示す構成図、第５図は第４図の雰設定回路の一例を示す
ブロック図、第６図は第４図の雲設定回路の他の例を示
すブロック図、第７図は第４図の周囲温度補正回路の一
例を示すブロック図、第８図は第４図の周囲温度補正回
路の他の例を示すフロツク図、第９図は本発明の他の実
施例を示す構成図、第１０図は第９図の動作説明に供す
るための信号波形図、第１１図は本発明の応用例を示す
構成図、第１２図は第１１図の動作説明に供するための
信号波形図である。

２はＸ走査ミラー、３はＹ走査ミラ−、７は赤外線検出
器、１０はコールドミラー、１８は温度検出素子、２１
は放射率補正回路、２４は零設定回路、２５は周囲温度
補正回路である。

第２図 第３図 第５図 図 船 図 寸 舵 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 温度に依存して放射される被測定物からの測定赤外
   線を導入する光学系の後方に配置した赤外線検出器によ
   り上記被測定物の温度を測定する赤外線温度測定装置に
   於て、上記装置の筐体の所定箇所から放射される所定赤
   外線を上記光学系の前段に於て上記測定赤外線と交互に
   切換えて上記赤外線検出器に導入する切換え手段と、上
   記赤外線検出器より得られる上記所定赤外線の検出信号
   に対応した電圧を補正信号として保持する補正信号保持
   手段と、上記赤外線検出器より得られる上記測定赤外線
   の測定信号を上記補正信号により補正する補正手段と、
   入力電圧が零の時は出力電圧が零となり且つ放射率の補
   正を増巾度の可変により行う放射率補正回路と、上記切
   換え手段と対応して上記所定赤外線検出期間中は上記放
   射率補正回路の入力を零電圧に設定する零電圧設定手段
   とを備え、上記切換え手段と対応して上記測定赤外線測
   定期間中は上記補正手段の出力信号を放射率補正回路の
   入力に印加する様にしたことを特徴とする赤外線温度測
   定装置。 ２ 温度に依存して放射される被測定物からの測定赤外
   線を導入する光学系の後方に配置した赤外線検出器によ
   り上記被測定物の温度を測定する赤外線温度測定装置に
   於て、上記装置の筐体の所定箇所から放射される所定赤
   外線を上記光学系の前段に於て上記測定赤外線と交互に
   切換えて上記赤外線検出器に導入する切換え手段と、上
   記赤外線検出器より得られる上記所定赤外線の検出信号
   に対応した電圧を補正信号として保持する補正信号保持
   手段と、上記赤外線検出器より得られる上記測定赤外線
   の測定信号を上記補正信号により補正する補正手段と、
   入力電圧が零の時は出力電圧が零となり且つ放射率の補
   正を増巾度の可変により行う放射率補正回路と、上記切
   換え手段と対応して上記所定赤外線検出期間中は上記放
   射率補正回路の入力を零電圧に設定する零電圧設定手段
   と、上記所定箇所に設けられた温度検出素子と、この温
   度検出素子から得られる温度信号を上記所定赤外線の検
   出期間中に設定し保持する温度信号保持手段と、上記放
   射率補正回路の出力信号を上記温度信号により上記切換
   え手段と対応して補正する温度補正手段とを備えたこと
   を特徴とする赤外線温度測定装置。