JPS6049850B2 - 放射温度計 - Google Patents
放射温度計Info
- Publication number
- JPS6049850B2 JPS6049850B2 JP55135489A JP13548980A JPS6049850B2 JP S6049850 B2 JPS6049850 B2 JP S6049850B2 JP 55135489 A JP55135489 A JP 55135489A JP 13548980 A JP13548980 A JP 13548980A JP S6049850 B2 JPS6049850 B2 JP S6049850B2
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- Japan
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- radiation thermometer
- radiation
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、物体よりの熱放射を受光し、その放射量に
よつて前記物体の温度を測定する、放射温度計に関する
ものである。
よつて前記物体の温度を測定する、放射温度計に関する
ものである。
第１図は製鉄所等て用いられる、連続式鋼片加熱炉に設
けられた従来の放射温度計の例を示す図である。
けられた従来の放射温度計の例を示す図である。
連続式鋼片加熱炉は、鋼片を連続して焼きなます場合に
広く用いられ、鋼片の品質管理や、加熱炉に供給する熱
量の最適化の観点から、鋼片温度の絶対値を知ることは
重要てある。第１図において、放射温度計１は、加熱炉
２中に存在する鋼片３を垂直に見込み、鋼片表面からの
放射４を受光することによつて鋼片の温度を測定する。
しかし、鋼片３表面の垂直方向の赤外光に対する放射率
は通常約０、２とあまり小さくなく、また、炉壁５の温
度は通常鋼片３の温度と同程度もしくはそれ以上である
ので、炉壁からの放射６が鋼片３表面で反射されて放射
温度計１に入射する成分は鋼片表面からの放射４に比べ
て無視できない。放射温度計１は受光した放射電力が全
て鋼片３表面からの放射によるものであるとみなして温
度測定値を算出するため、上記の鋼片３表面で反射され
た成分は温度測定値に誤差を与える。この発明は、この
欠点を除去するために、放射温度計が鋼片を見込む角を
鋼片の光学的性質て決まる特定の角度とするとともに放
射温度計の受光窓に偏光板を設けたもので、次にその原
理を述べる。第２図は、物体の表面ての光の反射の関係
を表わす図である。
広く用いられ、鋼片の品質管理や、加熱炉に供給する熱
量の最適化の観点から、鋼片温度の絶対値を知ることは
重要てある。第１図において、放射温度計１は、加熱炉
２中に存在する鋼片３を垂直に見込み、鋼片表面からの
放射４を受光することによつて鋼片の温度を測定する。
しかし、鋼片３表面の垂直方向の赤外光に対する放射率
は通常約０、２とあまり小さくなく、また、炉壁５の温
度は通常鋼片３の温度と同程度もしくはそれ以上である
ので、炉壁からの放射６が鋼片３表面で反射されて放射
温度計１に入射する成分は鋼片表面からの放射４に比べ
て無視できない。放射温度計１は受光した放射電力が全
て鋼片３表面からの放射によるものであるとみなして温
度測定値を算出するため、上記の鋼片３表面で反射され
た成分は温度測定値に誤差を与える。この発明は、この
欠点を除去するために、放射温度計が鋼片を見込む角を
鋼片の光学的性質て決まる特定の角度とするとともに放
射温度計の受光窓に偏光板を設けたもので、次にその原
理を述べる。第２図は、物体の表面ての光の反射の関係
を表わす図である。
物体からの熱放射などの自然光は進行方向に垂直でかつ
、互いに直交する方向への二つの偏光成分の組合せで表
わせる。
、互いに直交する方向への二つの偏光成分の組合せで表
わせる。
光の反射を考える場合には、入射光７および物体表面８
の垂線９を含む面すなわち入射面とこの入射面に垂直な
面内の成分を考え、入射面内の偏光成分１０に対する反
射率・ Ｒｐおよび入射面に垂直な面内の偏光成分１１
に対する反射率Ｒｓは入射角１２θｏの関数として次の
ように示されることは光学関係の技術者にとつては周知
の事実である。Ｒｐ（θｏ）■ｒｐｒｐ木 （１） Ｒｓ（θｏ）■ｒｓｒｓ木 （２） 但し、ｒｐ■（ηＩＰ−ηｏｐ）／（η１Ｐ＋ηｏｐ）
ｎ＝（ηＯｓ−η、ｓ）／（ηΦ＋η、ｓ）なお、上式
中Ｎ．．ｋはそれぞれ物体の複素屈折率の実部、虚部て
あり、ｉは虚数単位である。
の垂線９を含む面すなわち入射面とこの入射面に垂直な
面内の成分を考え、入射面内の偏光成分１０に対する反
射率・ Ｒｐおよび入射面に垂直な面内の偏光成分１１
に対する反射率Ｒｓは入射角１２θｏの関数として次の
ように示されることは光学関係の技術者にとつては周知
の事実である。Ｒｐ（θｏ）■ｒｐｒｐ木 （１） Ｒｓ（θｏ）■ｒｓｒｓ木 （２） 但し、ｒｐ■（ηＩＰ−ηｏｐ）／（η１Ｐ＋ηｏｐ）
ｎ＝（ηＯｓ−η、ｓ）／（ηΦ＋η、ｓ）なお、上式
中Ｎ．．ｋはそれぞれ物体の複素屈折率の実部、虚部て
あり、ｉは虚数単位である。
物体を透過する光が無い場合、すなわち、入射光が反射
成分と物体へ吸収される成分だけに分配される場合には
、熱平衡の関係から熱放射の放射率と吸収率が等しいた
め、入射面内に偏光する成分の放射率εｐおよび入射面
に垂直な面内に偏光する成分の放射率ＥＳは、Ｒｐ．Ｒ
ｓと次の関係にある。第３図は、反射率Ｒ１放射率εの
入射角θ。
成分と物体へ吸収される成分だけに分配される場合には
、熱平衡の関係から熱放射の放射率と吸収率が等しいた
め、入射面内に偏光する成分の放射率εｐおよび入射面
に垂直な面内に偏光する成分の放射率ＥＳは、Ｒｐ．Ｒ
ｓと次の関係にある。第３図は、反射率Ｒ１放射率εの
入射角θ。
への依存性の例を表わす図で、ｎ＝３、ｋ＝０．１の場
合につき、Ｒｐｌ３、ＲＳｌ４、εＰｌ５、εＳｌ６の
４つの値を上記第（１）式〜第（４）式を用いて求めた
ものである。Ｒｐｌ３の最小値を与えるθ。の値θＢは
ｋ＝０の物質すなわちガラスのような誘電体の表面の反
射の場合においてはブリュースター角と呼ばれ、θＢ＝
Ａｒｃｔａｎｎ（５） で与えられる。
合につき、Ｒｐｌ３、ＲＳｌ４、εＰｌ５、εＳｌ６の
４つの値を上記第（１）式〜第（４）式を用いて求めた
ものである。Ｒｐｌ３の最小値を与えるθ。の値θＢは
ｋ＝０の物質すなわちガラスのような誘電体の表面の反
射の場合においてはブリュースター角と呼ばれ、θＢ＝
Ａｒｃｔａｎｎ（５） で与えられる。
また、ｋ≠Ｏの場合においてもｎ〉１であれば００〈θ
ｏく９０合の間においてＲｐを最小とする角θ８が存在
する。一方、ＥＰは．Ｒｐと第（３）式の関係にあるた
め、Ｒｐが最小となる角θ８に対しては最大となる。な
お、この角θ８は反射物体の複素屈折率ｎ−１ｋによソ
ー意に決まる値である。第４図は、この発明の実施例を
表わす図であ・る。
ｏく９０合の間においてＲｐを最小とする角θ８が存在
する。一方、ＥＰは．Ｒｐと第（３）式の関係にあるた
め、Ｒｐが最小となる角θ８に対しては最大となる。な
お、この角θ８は反射物体の複素屈折率ｎ−１ｋによソ
ー意に決まる値である。第４図は、この発明の実施例を
表わす図であ・る。
放射温度計１７は、温度を測定しようとする鋼片３をθ
８なる角１８をもつて見込み、放射温度計１７の受光窓
には放射温度計１７の見込む光路ど鋼片の表面の垂線１
９のなす平面内に偏光している成分を最も多く透過させ
る偏光板２０が設けられている。ここで、０Ｂは先に述
べた、Ｒｐを最小とする入射角てあり、この角をもつて
物体の表面を見込む場合には、他のいずれの角をもつて
見込む場合よりも放射温度計１７の見込む光路と鋼片の
垂線１９のなす平面すなわち入射面内に偏光している光
に対する鋼片３表面の反射率Ｒｐが小さく、また、その
平面内に偏光している光に対する鋼片３表面の放射率Ｅ
Ｐが大きくなる。一フ方、この入射面に垂直な方向に偏
光している成分は、偏光板２０によつて遮られ、放射温
度計内の検出部２１には到達しない。従つて、先に第１
図に示した従来の方式における放射温度計に比べ、検出
部２１に入射する鋼片表面からの放射４の炉７壁からの
放射６が鋼片３表面て反射される成分２２に対する割合
は第４図に示す場合の方が大きくなり、鋼片３表面の反
射光による温度測定値の誤差は軽減できる。なお、以上
は鋼片加熱炉に用いられる放射温度ノ計の場合について
説明したが、この発明はこれに限らず、被測定物体の表
面で背景光が反射され、その反射光によつて放射温度計
の温度測定値に誤差が生ずる場合に、その誤差を軽減す
る必要がある場合には広く用いることができる。
８なる角１８をもつて見込み、放射温度計１７の受光窓
には放射温度計１７の見込む光路ど鋼片の表面の垂線１
９のなす平面内に偏光している成分を最も多く透過させ
る偏光板２０が設けられている。ここで、０Ｂは先に述
べた、Ｒｐを最小とする入射角てあり、この角をもつて
物体の表面を見込む場合には、他のいずれの角をもつて
見込む場合よりも放射温度計１７の見込む光路と鋼片の
垂線１９のなす平面すなわち入射面内に偏光している光
に対する鋼片３表面の反射率Ｒｐが小さく、また、その
平面内に偏光している光に対する鋼片３表面の放射率Ｅ
Ｐが大きくなる。一フ方、この入射面に垂直な方向に偏
光している成分は、偏光板２０によつて遮られ、放射温
度計内の検出部２１には到達しない。従つて、先に第１
図に示した従来の方式における放射温度計に比べ、検出
部２１に入射する鋼片表面からの放射４の炉７壁からの
放射６が鋼片３表面て反射される成分２２に対する割合
は第４図に示す場合の方が大きくなり、鋼片３表面の反
射光による温度測定値の誤差は軽減できる。なお、以上
は鋼片加熱炉に用いられる放射温度ノ計の場合について
説明したが、この発明はこれに限らず、被測定物体の表
面で背景光が反射され、その反射光によつて放射温度計
の温度測定値に誤差が生ずる場合に、その誤差を軽減す
る必要がある場合には広く用いることができる。
以上のように、この発明に係る放射温度計では、被測定
物体を放射温度計か見込む光路と被測定物体表面の垂線
のなす平面内に偏光している成分に対する被測定物体表
面の反射率が最小となる角度て放射温度計が被測定物体
を見込むとともに、上記偏光成分を最も多く透過させる
偏光板を設けることにより物体表面て反射される背景光
による温度測定値の誤差を軽減させることがてきる。
物体を放射温度計か見込む光路と被測定物体表面の垂線
のなす平面内に偏光している成分に対する被測定物体表
面の反射率が最小となる角度て放射温度計が被測定物体
を見込むとともに、上記偏光成分を最も多く透過させる
偏光板を設けることにより物体表面て反射される背景光
による温度測定値の誤差を軽減させることがてきる。
第１図は連続式鋼片加熱炉に設けられた従来の放射温度
計の例を示す図、第２図は物体の表面ての光の反射の関
係を表わす図、第３図は反射率Ｒ１放射率εの入射角θ
。
計の例を示す図、第２図は物体の表面ての光の反射の関
係を表わす図、第３図は反射率Ｒ１放射率εの入射角θ
。
Claims (1)
- １ 被測定物体よりの熱放射を受光し、その受光放射量
によつて前記物体の温度を測定する放射温度計において
、被測定物体を放射温度計が見込む光路を含み、かつ被
測定物体表面に垂直な平面内に偏光する成分に対する被
測定物体表面の光の反射率が最小となる角度で放射温度
計が被測定物体を見込むとともに、上記偏光成分を最も
多く透過させる偏光板を受光部に設けたことを特徴とす
る放射温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55135489A JPS6049850B2 (ja) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | 放射温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55135489A JPS6049850B2 (ja) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | 放射温度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5760233A JPS5760233A (en) | 1982-04-12 |
| JPS6049850B2 true JPS6049850B2 (ja) | 1985-11-05 |
Family
ID=15152917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55135489A Expired JPS6049850B2 (ja) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | 放射温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049850B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018105551A1 (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 旭化成株式会社 | 放射温度測定装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58178034A (ja) * | 1982-04-10 | 1983-10-18 | Tokico Ltd | シリンダ装置 |
| JPS58178036A (ja) * | 1982-04-13 | 1983-10-18 | Tokico Ltd | シリンダ装置 |
| JPS62259112A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | 目標物体位置検出装置 |
| JP3161535B2 (ja) | 1998-09-16 | 2001-04-25 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録装置 |
-
1980
- 1980-09-29 JP JP55135489A patent/JPS6049850B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018105551A1 (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 旭化成株式会社 | 放射温度測定装置 |
| US11573128B2 (en) | 2016-12-07 | 2023-02-07 | Asahi Kasel Kabushiki Kaisha | Radiation temperature measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5760233A (en) | 1982-04-12 |
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