JPS6067929A - 高温物体表面撮像法および装置 - Google Patents
高温物体表面撮像法および装置Info
- Publication number
- JPS6067929A JPS6067929A JP58176748A JP17674883A JPS6067929A JP S6067929 A JPS6067929 A JP S6067929A JP 58176748 A JP58176748 A JP 58176748A JP 17674883 A JP17674883 A JP 17674883A JP S6067929 A JPS6067929 A JP S6067929A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical switch
- speed optical
- image
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/069—Supply of sources
- G01N2201/0696—Pulsed
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、高温物体載面撮像法および装置に関し、例え
ば高炉炉内の燃焼状態、溶銑とスラグの状態の観察、燃
焼炉バーナーの燃焼過程、加熱炉中の鋼片、熱間圧延中
の鋼片の表面状態の変化等、各種産業における高温状態
にある物体、あるいはその表面状態の観察を行うために
好適なものである。
ば高炉炉内の燃焼状態、溶銑とスラグの状態の観察、燃
焼炉バーナーの燃焼過程、加熱炉中の鋼片、熱間圧延中
の鋼片の表面状態の変化等、各種産業における高温状態
にある物体、あるいはその表面状態の観察を行うために
好適なものである。
（従来技術）
燃焼炎中のすすなどの微小粒子や高温に加熱された物体
の表面状態などを精密に観察する必要がある場合、通常
の自発光による像では赤熱像しか得ることができないの
で、観察しようとする物体の輪郭が識別できる程度に過
ぎない。また周囲温度が特に高温で雰囲気全体が均熱に
近い状態では物体の輪郭を識別することすら困難である
。このような場合、外部から強力な光を物体表面に投光
して反射光から物体表面を観察することが行われている
。しかしながら輻射による背光雑音が多く正確な観察を
行うことができない。
の表面状態などを精密に観察する必要がある場合、通常
の自発光による像では赤熱像しか得ることができないの
で、観察しようとする物体の輪郭が識別できる程度に過
ぎない。また周囲温度が特に高温で雰囲気全体が均熱に
近い状態では物体の輪郭を識別することすら困難である
。このような場合、外部から強力な光を物体表面に投光
して反射光から物体表面を観察することが行われている
。しかしながら輻射による背光雑音が多く正確な観察を
行うことができない。
（発ＩＪＪＪの目的）
本発明は高炉炉内の燃焼状態、溶銑とスラグの状態の観
察、燃焼炉バーナー、加熱炉中の鋼片、熱間圧延中の次
面状態等における燃焼炎中のすすなどの微小粒子や加熱
高温物体の表面状態を精密に観測することを目的とする
ものである。
察、燃焼炉バーナー、加熱炉中の鋼片、熱間圧延中の次
面状態等における燃焼炎中のすすなどの微小粒子や加熱
高温物体の表面状態を精密に観測することを目的とする
ものである。
（発明の構成、作用）
すなわち本発明は、高温発熱物体の表面に、基本波およ
びその高調波からなる二種の単色光のパルスを照射し、
その反射光を二種の単色光のみを透過する干渉フィルタ
および高速光スイッチを通過させて背光を除去し、反射
光のパルスのみを取出し、画像発生機構に導き画像に変
換させ、またあるいはこの際、高速光スイッチの印刀Ｕ
電圧を制御することにより三波長の混色比を調節するこ
とによシ高温物体表面の撮像を行なう。
びその高調波からなる二種の単色光のパルスを照射し、
その反射光を二種の単色光のみを透過する干渉フィルタ
および高速光スイッチを通過させて背光を除去し、反射
光のパルスのみを取出し、画像発生機構に導き画像に変
換させ、またあるいはこの際、高速光スイッチの印刀Ｕ
電圧を制御することにより三波長の混色比を調節するこ
とによシ高温物体表面の撮像を行なう。
以下図面によ・シ本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明を実施する装置の説明図で１はパルス光
発生装置例えばＹＡＧレーザで、基本波である１、０６
μｍの波長の他に第２高調波である０、５３μｍの波長
のビームパルスを発生させる高調波発生装置を付設しで
ある。従って基本波と＠２高調波が同程度のエネルギー
強度になっている混色ビームパルスが放射さ′れる。２
は該ビームパルスのビーム径を拡げるためのビームエキ
スパンダーである。３線バーナーの火焔のような高温発
熱物体である。４は該高温発熱物体３で反射したビーム
パルスを集光する集光レンズである。また該集光レンズ
４の後方にはハーフミラ−５、干渉フィｋｌＸ−６，２
＆の平面ミ２−７、ボックルスセルを用いた高速光スイ
ッチ８、アナライザー９、ＩＴＶカメラ等の画像発生機
構１０等が配設されている。１１はハーフミラ−５の分
岐光を受光する光ダイオード、１２は該ダイオードから
の信号により高速光スイッチ８への印加電圧を発生させ
るドライバーである。
発生装置例えばＹＡＧレーザで、基本波である１、０６
μｍの波長の他に第２高調波である０、５３μｍの波長
のビームパルスを発生させる高調波発生装置を付設しで
ある。従って基本波と＠２高調波が同程度のエネルギー
強度になっている混色ビームパルスが放射さ′れる。２
は該ビームパルスのビーム径を拡げるためのビームエキ
スパンダーである。３線バーナーの火焔のような高温発
熱物体である。４は該高温発熱物体３で反射したビーム
パルスを集光する集光レンズである。また該集光レンズ
４の後方にはハーフミラ−５、干渉フィｋｌＸ−６，２
＆の平面ミ２−７、ボックルスセルを用いた高速光スイ
ッチ８、アナライザー９、ＩＴＶカメラ等の画像発生機
構１０等が配設されている。１１はハーフミラ−５の分
岐光を受光する光ダイオード、１２は該ダイオードから
の信号により高速光スイッチ８への印加電圧を発生させ
るドライバーである。
本発明によシ高温発熱物体、例えばバーナーの火焔を撮
像観察するには前記のようにパルス光発生装ｆ［ｆｌと
して高調波発生装置付のＹＡＧレーザーを用い、例えば
１．−０６μｍの波長と０．５３μｍの波長からなる二
種の単色光のパルスを発生させ、ビームエキスパンダー
２を介して高温発熱物体３に投射すると、該パルス光は
高温発熱物体３で反射する。一方高温発熱物体３がらも
発光するので、前記反射光およびそれに重畳された自発
光が集光レンズ４に至シ、細径ビームに絞シ込まれ、ハ
ーフミラ−５を経て、さらに前記の三波長のみを透過す
る特性をもつ干渉フィルター６によって背景雑音となる
自発光が除去されて三波長の光のみとなり、平面ミラー
７によシ直線偏光とされて１冑速光スイツチ８に導入す
る。一方この高速光スイッチには、反射パルス光をハー
フミラ−５にょシ分岐した光を受光して信号を出力する
光ダイオード１１からの信号によシ作動するドライバー
１２で発生した高電圧が印加され、゛その結果該印加時
間だけ高速光スイッチ８が開かれる。従ってこのとき高
速光スイッチ８を通過したパルス光はアナライザー９を
経てＩＴＶ等の画像発生機構ｉｏに至ジ画像に変換され
るので、該画像を観摂することによシ高温発熱物体３の
表面状態を視認することができる。
像観察するには前記のようにパルス光発生装ｆ［ｆｌと
して高調波発生装置付のＹＡＧレーザーを用い、例えば
１．−０６μｍの波長と０．５３μｍの波長からなる二
種の単色光のパルスを発生させ、ビームエキスパンダー
２を介して高温発熱物体３に投射すると、該パルス光は
高温発熱物体３で反射する。一方高温発熱物体３がらも
発光するので、前記反射光およびそれに重畳された自発
光が集光レンズ４に至シ、細径ビームに絞シ込まれ、ハ
ーフミラ−５を経て、さらに前記の三波長のみを透過す
る特性をもつ干渉フィルター６によって背景雑音となる
自発光が除去されて三波長の光のみとなり、平面ミラー
７によシ直線偏光とされて１冑速光スイツチ８に導入す
る。一方この高速光スイッチには、反射パルス光をハー
フミラ−５にょシ分岐した光を受光して信号を出力する
光ダイオード１１からの信号によシ作動するドライバー
１２で発生した高電圧が印加され、゛その結果該印加時
間だけ高速光スイッチ８が開かれる。従ってこのとき高
速光スイッチ８を通過したパルス光はアナライザー９を
経てＩＴＶ等の画像発生機構ｉｏに至ジ画像に変換され
るので、該画像を観摂することによシ高温発熱物体３の
表面状態を視認することができる。
ここで本発明の詳細な説明する。パルス光発生装置１と
してＹＡＧレーザーを使用した場合、前記のようにその
基本波は１．０６μｍでめル、また付設する高調波発生
装置から発生する第２高調波は０．５３μｍであるので
、この混色ビームが高温発熱物体３に投射される。これ
に対し３０００ ’にの黒体放射の示すスペクトル分散
は比較的広い分布を示す（第２図参照）。従って高温発
熱物体３からのビームはレーザービームの反射光と、高
温発熱物体３からの放射光が重量されたものになってい
る。一方干渉フイルター６は干渉膜の設計を適切に行う
と０，５３μｍと１．０６μｍの光を同時に透過させる
二波長透過フィルターを作ることができる。第３図はこ
のようにして作った二波長透過金属蒸着膜干＃フィルタ
ーの特性を示すものでちる・そこで前記レーザ７ピーム
の反射光と高温発熱物体３の自発光とを該干渉フィルタ
ーに導入すると、該フィルター６を透過した光は二波長
のみの波長成分となシ、背景雑音となる自発光のエネル
ギーを大幅に減少させることが可能となる。
してＹＡＧレーザーを使用した場合、前記のようにその
基本波は１．０６μｍでめル、また付設する高調波発生
装置から発生する第２高調波は０．５３μｍであるので
、この混色ビームが高温発熱物体３に投射される。これ
に対し３０００ ’にの黒体放射の示すスペクトル分散
は比較的広い分布を示す（第２図参照）。従って高温発
熱物体３からのビームはレーザービームの反射光と、高
温発熱物体３からの放射光が重量されたものになってい
る。一方干渉フイルター６は干渉膜の設計を適切に行う
と０，５３μｍと１．０６μｍの光を同時に透過させる
二波長透過フィルターを作ることができる。第３図はこ
のようにして作った二波長透過金属蒸着膜干＃フィルタ
ーの特性を示すものでちる・そこで前記レーザ７ピーム
の反射光と高温発熱物体３の自発光とを該干渉フィルタ
ーに導入すると、該フィルター６を透過した光は二波長
のみの波長成分となシ、背景雑音となる自発光のエネル
ギーを大幅に減少させることが可能となる。
ここで高速光スイッチの作用について説明する。
パルス光発生装置として半値幅１０ ｎ＋ｓ 、出力５
ＭＷのジャイアントパルス光を発生するＹＡＧレーザー
を用いた。高速光スイッチ８はこのパルス光がスイッチ
に到達した瞬間のみ光を透過させ、その他の時間は不透
明状態にする。従ってパルス光が高速光スイッチ８に到
達する時刻に同期してドライバー１２から高速光スイッ
チ８に電圧を印加しなければならない。一方真空中の光
は１０ｎｓで３ｍ進行する。従って高温発熱物体３の位
置が変化すると高速光スイッチ８にパルス光が到達する
時間が変化するのでドライバー１２からの印加電圧の発
生タイミングも変化させなければならない。ところが高
温発熱物体３の位置は自由に変化し得るので、この影響
を受けないスイッチ開閉方法が必要となる。そこで本発
明においては前記のように、高温発熱物体３による反射
光の一部をハーフミラ−５で取出し、光ダイオードｌｌ
に導入させ、該光ダイオード１１に信号を発生させ、ド
ライバー１２に伝送し、該ドライバー１２に高速光スイ
。
ＭＷのジャイアントパルス光を発生するＹＡＧレーザー
を用いた。高速光スイッチ８はこのパルス光がスイッチ
に到達した瞬間のみ光を透過させ、その他の時間は不透
明状態にする。従ってパルス光が高速光スイッチ８に到
達する時刻に同期してドライバー１２から高速光スイッ
チ８に電圧を印加しなければならない。一方真空中の光
は１０ｎｓで３ｍ進行する。従って高温発熱物体３の位
置が変化すると高速光スイッチ８にパルス光が到達する
時間が変化するのでドライバー１２からの印加電圧の発
生タイミングも変化させなければならない。ところが高
温発熱物体３の位置は自由に変化し得るので、この影響
を受けないスイッチ開閉方法が必要となる。そこで本発
明においては前記のように、高温発熱物体３による反射
光の一部をハーフミラ−５で取出し、光ダイオードｌｌ
に導入させ、該光ダイオード１１に信号を発生させ、ド
ライバー１２に伝送し、該ドライバー１２に高速光スイ
。
テへの印加電圧を発生させる。このとき、元ダイオード
１１が受光してから印加電圧発生までの時間遅れは２５
ｎｍ：ｆ：Ｉｎｓであシ、従ってバー７ミ２−５と高速
光スイッチ８の間隔はこの遅れ時間の間に進む光の距離
、すなわち７．５ｍにとることになる。しかしこの間隔
はハーフミラ−５と干渉フィルター６との間に平面ミ２
−７を配置し、多重反射を起させるか、あるいはイメー
ジファイバーを配置してコイル状に束ねる等の方法で見
掛けの間隔を短縮することも可能である。
１１が受光してから印加電圧発生までの時間遅れは２５
ｎｍ：ｆ：Ｉｎｓであシ、従ってバー７ミ２−５と高速
光スイッチ８の間隔はこの遅れ時間の間に進む光の距離
、すなわち７．５ｍにとることになる。しかしこの間隔
はハーフミラ−５と干渉フィルター６との間に平面ミ２
−７を配置し、多重反射を起させるか、あるいはイメー
ジファイバーを配置してコイル状に束ねる等の方法で見
掛けの間隔を短縮することも可能である。
次に高速光スイッチ８に印加する電圧を変化させる作用
について説明する。光スイッチにはボックルスセルを用
いるが、ポックルスセルへの印加電圧を変化させると透
過光の偏光面が回転する性質を利用して、三波長光の強
度比を変化させることができる。第４図は高速光スイッ
チ８の後方に位置させたアナライザー９を透過した２波
長光の強度と高速光スイッチ８の印加電圧の関係を示す
ものである。この図から明らかなように印加電圧を１．
５ Ｋ Ｖから３ＫＶの間で変化させると、２波長の混
色比が変化する。すなわち電圧を上げると１．０６μｍ
光の割合が増加し、逆に０．５３μｍ光の割合が減少す
る。このように混色比を変化させると測定対象の反射像
を鮮明化することができる。混色比と映像の鮮明度との
関係は一般的に表わすことはできないが、混色比を変化
させることは鮮明な像を得るために効果的であるばかシ
でなく、２色の映像を別々に測定し、力２−合成して擬
似カラー像を得て特定物質のみの像を強調して得ること
本できる。第５図は溶銑と溶滓の分光反射率曲線を示す
ものであるが、このように物質が混在している対象を測
定する場合、例えば溶銑の像を強調するときには印加電
圧を下げて０，５３μｍ光成分を増加させ、また溶滓の
像を強調するときには印加電圧を上げて１．０６μｍ光
成分を増加させればよい。
について説明する。光スイッチにはボックルスセルを用
いるが、ポックルスセルへの印加電圧を変化させると透
過光の偏光面が回転する性質を利用して、三波長光の強
度比を変化させることができる。第４図は高速光スイッ
チ８の後方に位置させたアナライザー９を透過した２波
長光の強度と高速光スイッチ８の印加電圧の関係を示す
ものである。この図から明らかなように印加電圧を１．
５ Ｋ Ｖから３ＫＶの間で変化させると、２波長の混
色比が変化する。すなわち電圧を上げると１．０６μｍ
光の割合が増加し、逆に０．５３μｍ光の割合が減少す
る。このように混色比を変化させると測定対象の反射像
を鮮明化することができる。混色比と映像の鮮明度との
関係は一般的に表わすことはできないが、混色比を変化
させることは鮮明な像を得るために効果的であるばかシ
でなく、２色の映像を別々に測定し、力２−合成して擬
似カラー像を得て特定物質のみの像を強調して得ること
本できる。第５図は溶銑と溶滓の分光反射率曲線を示す
ものであるが、このように物質が混在している対象を測
定する場合、例えば溶銑の像を強調するときには印加電
圧を下げて０，５３μｍ光成分を増加させ、また溶滓の
像を強調するときには印加電圧を上げて１．０６μｍ光
成分を増加させればよい。
（実施例）
次に本発明を高炉炉内状況観察に用いた例を示す。
ＹＡＧレーザー光を、水冷したプローブに内蔵し７た光
ガイドチューブを通して高炉燃焼帯に投光した。光ガイ
ドチューブは銅パイプ内面を銀メッキして高反射率とな
るように処理した。高炉ｆｆｉ焼帯で反射した光を水冷
グローブに内蔵した光７アイバーを通して炉外に導きフ
ィルター検光子、光スィッチを介して画像発生機構で受
光する。このようにして燃焼帯を観察したところ、従来
全く検知できなかった微粉コークス溶銑、溶滓の飛沫を
鮮明に観測することができた。このとき高速光スイッチ
８への印加電圧１．５ＫＶ、、溶滓の場合３．ＯＫＶ微
粉コークスの場合２．５ＫＶが最適であった。このよう
に設定すると、溶銑、溶滓の小粒子が高輝度で観察でき
る。コークスは相対的に輝度は低くなるが、■ＴＶの受
光輝度を調節すると外径形状のみならず破断面の観察が
可能である。
ガイドチューブを通して高炉燃焼帯に投光した。光ガイ
ドチューブは銅パイプ内面を銀メッキして高反射率とな
るように処理した。高炉ｆｆｉ焼帯で反射した光を水冷
グローブに内蔵した光７アイバーを通して炉外に導きフ
ィルター検光子、光スィッチを介して画像発生機構で受
光する。このようにして燃焼帯を観察したところ、従来
全く検知できなかった微粉コークス溶銑、溶滓の飛沫を
鮮明に観測することができた。このとき高速光スイッチ
８への印加電圧１．５ＫＶ、、溶滓の場合３．ＯＫＶ微
粉コークスの場合２．５ＫＶが最適であった。このよう
に設定すると、溶銑、溶滓の小粒子が高輝度で観察でき
る。コークスは相対的に輝度は低くなるが、■ＴＶの受
光輝度を調節すると外径形状のみならず破断面の観察が
可能である。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば例えば燃焼バーナー
等の火焔中に発生したすすの細密な静止像や、加熱炉内
の鋼片の表面状態あるいは溶銑と溶滓の状態その他の種
々の高温対象の映像を得ることができ、その結果、細か
い輪郭、表面の凹凸その他精密な観察することができる
。
等の火焔中に発生したすすの細密な静止像や、加熱炉内
の鋼片の表面状態あるいは溶銑と溶滓の状態その他の種
々の高温対象の映像を得ることができ、その結果、細か
い輪郭、表面の凹凸その他精密な観察することができる
。
第１図は本発８Ａを実画する装置の説明図、第２図はＹ
ＡＧレーザーを使用した場合の波長とエネルギー強度と
の関係を黒体放射とともに示す説明図、第３図は本発明
に使用する二波長透過金属蒸着膜干渉フィルターの特性
を示す説明図、第４図は本発明に使用する高速光スイッ
チの印加電圧とアナライザーの出力の関係を示す説明図
、第５図は溶銑と溶滓の分光反射曲線を示す説明図であ
る。 １：パルス光１［置、２ ：ビームエキスパンダー、３
：高温発熱物体、４：集光レンズ、５：ハーフミラ−，
６：干渉フィルター、７：平面ミラー、８：高速光スイ
ッチ、９：アナライザー、ｌＯ：画像発生機構、１１：
光ダイオード、１２： ドライバー。 出願人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第２１ｆｆｉ 第３図 １１０ 透１０１１ ゜ｉ’、’＝Ｆ”ｊ ず。Ｊ Ｈｉ 窒 Ｉ 、警１０１°専１ １ ｒ 、−＃−、、Ｕ ７ａ４ｔ ｈ第４図 第５図 破畏（／ＩＪｍ） 手続補正書（自発） 昭和５９年 ８月２８ 日 １、参件の表示 咄本１１５８年特許順第１７６７４８号２、発明の名称 高温、暖本表面虚像法および装置 ３、補正ｔする者 １１粁との関１糸 荷許出願人 住 所 来ボ都千代田区大手町二丁目６着３号名称 （
６６５）新日本喪減株式会社 代表者 武 １） 豊 ４、代 理 人 −？１０１ ５、補正命令の日付 なし ６、補正により Ｊｌ！刀口する発明の故 なし７、補
正の討幕 明細Ｊの発明の詳細な説明の欄および図面の
簡単な説明の欄 （１）明細書第５貞６行、第６頁６行、第９頁４行およ
び第１２頁１０行〜１１−行の「平面ミラー」を「偏光
子」に補正する。 （２）同第１Ｏ頁１９行〜第１１頁１１行の「高炉燃焼
帯〜可能である。」を次の様に補正する。 「 高炉燃焼帯で反射した光を水冷プローブに内蔵した
光ファイバーを通して炉外に導き、フィルター、偏光子
、光スィッチ、アナライザーを丙・シて画像発生機構で
受光する。このようにして燃焼帯を観察したところ、従
来技術ではりζ熱した塊コークスの輪郭が見える程度で
あったのに対し、本発明においては、以下に述べるよう
な全く新しい情報が得られた。すなわち、元スイッチへ
の印ガロ′成圧を２．５ＫＶにしたところ、コークスの
像が鮮明となり、塊コークスは勿論、燃焼帯を舞ってい
る微粉コークスの様子も明瞭に観察できた。 また光スィッチへの印加電圧を１．５ Ｋ Ｖとしたと
ころ、０．５３μｍの反射光が強くなった。このとき得
られた像は溶銑が強調されておシ、相対的にコークス、
溶滓の輝度が小さくなった。 この像から溶銑がコークスの間に分布していることがわ
かった。 さらに光スィッチへの印加電圧を３．０ Ｋ Ｖとした
ところ、１．０６μｍの反射光が強くなｐ１溶滓を強調
した一稼が得られた。この像により燃焼帯の上方に溶滓
が吹き上げられている様子を具さに観察することができ
た。 このように単に光スィッチに印加する電圧を変化させる
だけで、異質の像が得られ、燃焼帯等の尚温状態におけ
るコークス、浴銑、溶滓の状態を識別し、それらの分布
ｋｉ１祭することができた。」
ＡＧレーザーを使用した場合の波長とエネルギー強度と
の関係を黒体放射とともに示す説明図、第３図は本発明
に使用する二波長透過金属蒸着膜干渉フィルターの特性
を示す説明図、第４図は本発明に使用する高速光スイッ
チの印加電圧とアナライザーの出力の関係を示す説明図
、第５図は溶銑と溶滓の分光反射曲線を示す説明図であ
る。 １：パルス光１［置、２ ：ビームエキスパンダー、３
：高温発熱物体、４：集光レンズ、５：ハーフミラ−，
６：干渉フィルター、７：平面ミラー、８：高速光スイ
ッチ、９：アナライザー、ｌＯ：画像発生機構、１１：
光ダイオード、１２： ドライバー。 出願人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第２１ｆｆｉ 第３図 １１０ 透１０１１ ゜ｉ’、’＝Ｆ”ｊ ず。Ｊ Ｈｉ 窒 Ｉ 、警１０１°専１ １ ｒ 、−＃−、、Ｕ ７ａ４ｔ ｈ第４図 第５図 破畏（／ＩＪｍ） 手続補正書（自発） 昭和５９年 ８月２８ 日 １、参件の表示 咄本１１５８年特許順第１７６７４８号２、発明の名称 高温、暖本表面虚像法および装置 ３、補正ｔする者 １１粁との関１糸 荷許出願人 住 所 来ボ都千代田区大手町二丁目６着３号名称 （
６６５）新日本喪減株式会社 代表者 武 １） 豊 ４、代 理 人 −？１０１ ５、補正命令の日付 なし ６、補正により Ｊｌ！刀口する発明の故 なし７、補
正の討幕 明細Ｊの発明の詳細な説明の欄および図面の
簡単な説明の欄 （１）明細書第５貞６行、第６頁６行、第９頁４行およ
び第１２頁１０行〜１１−行の「平面ミラー」を「偏光
子」に補正する。 （２）同第１Ｏ頁１９行〜第１１頁１１行の「高炉燃焼
帯〜可能である。」を次の様に補正する。 「 高炉燃焼帯で反射した光を水冷プローブに内蔵した
光ファイバーを通して炉外に導き、フィルター、偏光子
、光スィッチ、アナライザーを丙・シて画像発生機構で
受光する。このようにして燃焼帯を観察したところ、従
来技術ではりζ熱した塊コークスの輪郭が見える程度で
あったのに対し、本発明においては、以下に述べるよう
な全く新しい情報が得られた。すなわち、元スイッチへ
の印ガロ′成圧を２．５ＫＶにしたところ、コークスの
像が鮮明となり、塊コークスは勿論、燃焼帯を舞ってい
る微粉コークスの様子も明瞭に観察できた。 また光スィッチへの印加電圧を１．５ Ｋ Ｖとしたと
ころ、０．５３μｍの反射光が強くなった。このとき得
られた像は溶銑が強調されておシ、相対的にコークス、
溶滓の輝度が小さくなった。 この像から溶銑がコークスの間に分布していることがわ
かった。 さらに光スィッチへの印加電圧を３．０ Ｋ Ｖとした
ところ、１．０６μｍの反射光が強くなｐ１溶滓を強調
した一稼が得られた。この像により燃焼帯の上方に溶滓
が吹き上げられている様子を具さに観察することができ
た。 このように単に光スィッチに印加する電圧を変化させる
だけで、異質の像が得られ、燃焼帯等の尚温状態におけ
るコークス、浴銑、溶滓の状態を識別し、それらの分布
ｋｉ１祭することができた。」
Claims (5)
- （１）高温発熱物体の表面に、基本波およびその高調波
からなる二種の単色光のパルスを照射し、その反射光を
二種の単色光のみを透過する干渉フィルタおよび高速光
ス、イッテを通過させて背光を除去し、反射光のパルス
のみを取出し、画像発生機構に導き画像に変換式せるこ
とを特徴とする高温物体表面撮像法。 - （２）高温発熱物体の表面に、基本波およびその高調波
からなる二種の単色光のパルスを照射し、その反射光を
二種の単色光の与を透過する干渉フィルタおよび高速光
スイッチを通過させて背光を除去し、反射光のパルスの
みを取出し、画像発生機構に導き画像に変換させるとと
もに、高速光スイッチの印加電圧を制御することによシ
ニ波長の混色比を調節することを特徴とする高温物体表
面撮像法。 - （３）高速光スイッチへの印加電圧を駆動するトリガー
パルスを該スイッチの前方に設置した光ダイオードから
得ることによシ、測定物体の距離と無関係に反射光パル
スが高速光スイッチ前面に到達したときに、該高速光ス
イッチを透過状態にすることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の高速物体表面撮像法。 - （４）高温発熱物体に対向してパルス光発生装置を設け
、かつその反射光軸上に干渉フィルタ、・・−７ミラー
、高速光スイッチ、画像発生機構を配置したことを特徴
とする高温物体表面撮像装置。 - （５）ハーフミラ−による分岐光の光軸上に光ダイオー
ドを設け、核ダイオードを高速スイッチの駆動機構に接
続したことを特徴とする特Ｗ［請求の範囲第４項記載の
高温物体表面撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176748A JPS6067929A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | 高温物体表面撮像法および装置 |
| DE8484306419T DE3478503D1 (en) | 1983-09-24 | 1984-09-20 | Method of and apparatus for imaging surface of object at high temperature |
| EP84306419A EP0138412B1 (en) | 1983-09-24 | 1984-09-20 | Method of and apparatus for imaging surface of object at high temperature |
| US06/652,946 US4641036A (en) | 1983-09-24 | 1984-09-21 | Method of and apparatus for imaging surface of object at high temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176748A JPS6067929A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | 高温物体表面撮像法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067929A true JPS6067929A (ja) | 1985-04-18 |
Family
ID=16019116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58176748A Pending JPS6067929A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | 高温物体表面撮像法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4641036A (ja) |
| EP (1) | EP0138412B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6067929A (ja) |
| DE (1) | DE3478503D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060162A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-19 | Fujikura Ltd | 物体の撮影方法及び装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6954545B2 (en) * | 1999-02-26 | 2005-10-11 | Conocophillips Company | Use of a scanner to determine the optical density of calcined coke as a measure of coke quality |
| US6859285B1 (en) | 1999-08-31 | 2005-02-22 | Og Technologies, Inc. | Optical observation device and method for observing articles at elevated temperatures |
| US6351580B1 (en) | 2000-03-27 | 2002-02-26 | Jds Uniphase Corporation | Microelectromechanical devices having brake assemblies therein to control movement of optical shutters and other movable elements |
| US6809820B2 (en) * | 2002-04-18 | 2004-10-26 | National Research Council Of Canada | Small particle analysis by laser induced incandescence |
| CN111473864B (zh) * | 2020-05-26 | 2021-05-28 | 中国人民解放军国防科技大学 | 基于均匀光源的火焰激发态粒子辐射速率测量方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5574527A (en) * | 1978-11-30 | 1980-06-05 | Toshiba Corp | Underwater photographing device |
| JPS5721711A (en) * | 1980-07-12 | 1982-02-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Treating method of excess sludge from activated sludge and waste water treatment facilities |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL280130A (ja) * | 1961-06-26 | |||
| GB1421950A (en) * | 1973-07-20 | 1976-01-21 | Carves Simon Ltd | Discharge from hoppers |
| US4129780A (en) * | 1977-06-21 | 1978-12-12 | Varo, Inc. | Active imaging system using time programmed dwell |
| US4306151A (en) * | 1978-02-03 | 1981-12-15 | Measurex Corporation | Method of measuring the amount of substance associated with a material in the presence of a contaminant |
| US4338030A (en) * | 1978-06-26 | 1982-07-06 | Loos Hendricus G | Dispersive instrument for measurement of particle size distributions |
| JPS5697851A (en) * | 1979-12-31 | 1981-08-06 | Seiichi Okuhara | Device identifying content components of molten metal |
-
1983
- 1983-09-24 JP JP58176748A patent/JPS6067929A/ja active Pending
-
1984
- 1984-09-20 DE DE8484306419T patent/DE3478503D1/de not_active Expired
- 1984-09-20 EP EP84306419A patent/EP0138412B1/en not_active Expired
- 1984-09-21 US US06/652,946 patent/US4641036A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5574527A (en) * | 1978-11-30 | 1980-06-05 | Toshiba Corp | Underwater photographing device |
| JPS5721711A (en) * | 1980-07-12 | 1982-02-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Treating method of excess sludge from activated sludge and waste water treatment facilities |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060162A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-19 | Fujikura Ltd | 物体の撮影方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0138412B1 (en) | 1989-05-31 |
| EP0138412A3 (en) | 1986-02-19 |
| DE3478503D1 (en) | 1989-07-06 |
| EP0138412A2 (en) | 1985-04-24 |
| US4641036A (en) | 1987-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6822189B2 (en) | Method of laser marking and apparatus therefor | |
| CN104874910B (zh) | 焊接区的检查方法 | |
| CN106645033B (zh) | 光学元件激光损伤一体化超快诊断装置 | |
| JPS6067929A (ja) | 高温物体表面撮像法および装置 | |
| Kerrigan et al. | Laser-plasma coupling for enhanced ablation of GaAs with combined femtosecond and nanosecond pulses | |
| Hashimoto et al. | Time-resolved micro-Raman measurement of temperature dynamics during high-repetition-rate ultrafast laser microprocessing | |
| US6696692B1 (en) | Process control methods for use with e-beam fabrication technology | |
| RU2685040C1 (ru) | Устройство для исследования процесса горения порошков металлов или их смесей | |
| JP2006292424A (ja) | 光ファイバモニタ装置およびレーザ加工システム | |
| CN109154567B (zh) | 成分组成计测系统及成分组成计测方法 | |
| CN106248636A (zh) | 一种测量材料非线性吸收曲线的方法 | |
| Chen et al. | Initial formation process of laser-induced plasma shock wave in air | |
| Miyamoto et al. | Dynamic behavior of plume and keyhole in CO2 laser welding | |
| Scholz et al. | Investigation of the formation of nanoparticles during laser remote welding | |
| Fabbro et al. | Experimental study of laser acceleration of planar targets at the wavelength 0.26 μm | |
| WO2002016913A1 (fr) | Instrument pour mesurer la duree de vie de fluorescence | |
| CN211652647U (zh) | 减背景差动式激光红外热成像无损检测系统 | |
| CN110057868B (zh) | 减背景差动式激光红外热成像无损检测系统及方法 | |
| RU2687308C1 (ru) | Устройство для исследования процесса горения порошков металлов или их смесей | |
| Jedrkiewicz et al. | Plasma absorption evidence via chirped pulse spectral transmission measurements | |
| JPH10153416A (ja) | 火炎面３次元測定方法およびその装置 | |
| JPH07335586A (ja) | レーザ熱処理方法およびその装置 | |
| Wei et al. | Generation mechanism and temporal–spatial evolution of electron excitation induced by an ultrashort pulse laser in zirconia ceramic | |
| KR200286768Y1 (ko) | 고출력레이저가공장치의레이저비임측정장치 | |
| US20230129245A1 (en) | Method and system for laser welding of a semiconductor material |