JPS6153549A - 光学的測定装置 - Google Patents
光学的測定装置Info
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- JPS6153549A JPS6153549A JP59175368A JP17536884A JPS6153549A JP S6153549 A JPS6153549 A JP S6153549A JP 59175368 A JP59175368 A JP 59175368A JP 17536884 A JP17536884 A JP 17536884A JP S6153549 A JPS6153549 A JP S6153549A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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-
- 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
- G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
- G01J5/602—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature using selective, monochromatic or bandpass filtering
-
- 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
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3554—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for determining moisture content
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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】
(1)発明の分野
この発明は、測定対象の水分、厚み等の性状および温度
を光学的に測定する装置に関するものである。
を光学的に測定する装置に関するものである。
(2)従来技術
例えば、測定対象の水分を測定するには、水分に吸収さ
れる測定波長の光と、水分に吸収されない参照波長の光
とを測定対象に投光し、その反射光ないし透過光の比か
ら測定対象の水分の測定を行っていた。また、フィルム
の厚さ、その他の性状についでも、測定波長、参照波長
の異なる波長の光を投光、受光して、その所望の性状の
測定を行うことができる。
れる測定波長の光と、水分に吸収されない参照波長の光
とを測定対象に投光し、その反射光ないし透過光の比か
ら測定対象の水分の測定を行っていた。また、フィルム
の厚さ、その他の性状についでも、測定波長、参照波長
の異なる波長の光を投光、受光して、その所望の性状の
測定を行うことができる。
ところで、こうした水分等の測定の他に、同時に温度の
測定も必要な場合がある。
測定も必要な場合がある。
従来、こうした水分を測定するような水分計とは別に放
射温度計等の温度計を設置して測定を行っていた。
射温度計等の温度計を設置して測定を行っていた。
しかしながら、この方法では、温度と水分との測定領域
(位置)1面積、測定時刻を異にし、測定の同時性に欠
け、また、設置場所を2箇所必要とし、取付装置が大き
なものとなり、設置の手間も要するものだった。
(位置)1面積、測定時刻を異にし、測定の同時性に欠
け、また、設置場所を2箇所必要とし、取付装置が大き
なものとなり、設置の手間も要するものだった。
(3)発明の目的
この発明の目的は9以上の点に鑑み、測定対象の水分等
の性状と温度を、同一光学系を用いて同時に非接触で測
定できるようにした光学的測定装置を提供することであ
る。
の性状と温度を、同一光学系を用いて同時に非接触で測
定できるようにした光学的測定装置を提供することであ
る。
(4)発明の概要
この発明は、光学系により光源からの光を測定対象に投
光、集光し2分離手段により第1.第2の検出器に導き
、温度およびその他の性状をIJ++1定するようにし
た光学的測定装置である。
光、集光し2分離手段により第1.第2の検出器に導き
、温度およびその他の性状をIJ++1定するようにし
た光学的測定装置である。
(5)発明の実施例
以下、水分計についての実施例について説明する。
通常、測定対象の水分を測定するには、2μm付近の波
長の参照波長、測定波長というような特定の2波長の光
を使用する。
長の参照波長、測定波長というような特定の2波長の光
を使用する。
他方、第1図で示すように、測定対象の温度についでの
波長に対する放射エネルギーは、常温(300K 〜4
00K)では、2〜3.c+m以上の波長領域にエネル
ギーがほとんど分布している。
波長に対する放射エネルギーは、常温(300K 〜4
00K)では、2〜3.c+m以上の波長領域にエネル
ギーがほとんど分布している。
このように、温度測定に有効な波長は、約2.5μm以
上の長波長側であるので、この波長領域の光を分離して
温度測定に用いればよい。また、適当な手段で、温度信
号を分離するようにしてもよい。
上の長波長側であるので、この波長領域の光を分離して
温度測定に用いればよい。また、適当な手段で、温度信
号を分離するようにしてもよい。
第2図は、この発明の一実施例を示す構成説明図である
。
。
光源1からの光は、レンズ2で集光されで、モータ30
により回転するセクタ3に載dされた。異なった透過波
長λl、λ2を有するフィルタ31 、32を透過し、
ミラー41を介して測定対象5に参照波長。
により回転するセクタ3に載dされた。異なった透過波
長λl、λ2を有するフィルタ31 、32を透過し、
ミラー41を介して測定対象5に参照波長。
測定波長の2波長の光として投光される。測定対象5か
らの光は凹面鏡42.凸面鏡43により集光されで、凹
面鏡42の穴部40より外部へ取り出される。
らの光は凹面鏡42.凸面鏡43により集光されで、凹
面鏡42の穴部40より外部へ取り出される。
これらで光学系を構成しでいる。
この光学系からの光は、ハーフミラ−のような分離手段
6により分離され、一方の光は第1の検出器71.他方
の光は第2の検出器72に入射される。
6により分離され、一方の光は第1の検出器71.他方
の光は第2の検出器72に入射される。
これら、第1.第2の検出器71 、72の出力信号は
演算手段8で演算され、温度T、水分Mに対応した信号
が取り出せる。
演算手段8で演算され、温度T、水分Mに対応した信号
が取り出せる。
なお、水分検出用の第2の検出器載接しては。
2μm付近で最高感度をもつPbSが最適である。
また、温度検出用の第1の検出器71としては、サーモ
パイル、サーミスタボロメータ、焦電素子等がある。
パイル、サーミスタボロメータ、焦電素子等がある。
次に第3図を参照して動作を説明する。光源1からの異
なる2つの波長λl、λ2の光は、 i+++定対象5
に投光の後、集光され、光学系より第3図に相当する信
号が取り出せる。光学系よりの光のうち。
なる2つの波長λl、λ2の光は、 i+++定対象5
に投光の後、集光され、光学系より第3図に相当する信
号が取り出せる。光学系よりの光のうち。
分離手段6により分離された一方の光は、第1の検出器
71に入射され、第3図のλl、λ2の存在しないベー
ス分に相当する放射エネルギーを図示しないセクタ3か
らの同期信号等によりサンプルホールドして演算手段8
の演算により温度信号Tを得ることができる。又2分離
手段6で分離された他方の光は、第2の検出器72に入
射し、第3図の波長λ1.λ2に相当する放射エネルギ
ーをサンプルホールドし、その比を演算手段8で演算す
ることにより、水分信号Mを得ることができる。
71に入射され、第3図のλl、λ2の存在しないベー
ス分に相当する放射エネルギーを図示しないセクタ3か
らの同期信号等によりサンプルホールドして演算手段8
の演算により温度信号Tを得ることができる。又2分離
手段6で分離された他方の光は、第2の検出器72に入
射し、第3図の波長λ1.λ2に相当する放射エネルギ
ーをサンプルホールドし、その比を演算手段8で演算す
ることにより、水分信号Mを得ることができる。
このように、同一の光学系に分離手段を設け。
水分等の測定の他に温度の測定を同時に、小スペースで
可能としている。
可能としている。
なお、第1の検出器71の前面に、波長λ1.λ2より
も長い例えば2.5μm以上の光を通すローパスフィル
タ9を設け、2.5μm以上の光は第1の検出器71
、2.5μm以下の波長の光を第2の検出器72に入射
させるようにしてもよい。
も長い例えば2.5μm以上の光を通すローパスフィル
タ9を設け、2.5μm以上の光は第1の検出器71
、2.5μm以下の波長の光を第2の検出器72に入射
させるようにしてもよい。
このような構成にすることにより、第3図のペース分の
放射エネルギーが第1の検出器71に連続的に入射し、
連続的な温度信号を得ることができる。
放射エネルギーが第1の検出器71に連続的に入射し、
連続的な温度信号を得ることができる。
また、フィルタ9を設けずに2分離手段6として2.5
μm以上の光を通すコールドミラーを用い。
μm以上の光を通すコールドミラーを用い。
第1の検出器71に特定波長(2,5μm)以上の光を
入射させ、同様に温度信号を得るようにしてもよい。
入射させ、同様に温度信号を得るようにしてもよい。
第4図は、他の実施例を示す構成説明図で、第2図と同
一符号は、同等の構成要素を示す。
一符号は、同等の構成要素を示す。
図において、セクタ3には、フィルタはなく。
透明部33を有し、光源1の光を断続するテqyピング
を行っている。光学系からの光は、ノ・−フミラーのよ
うな分離手段61 、62 、で分離され、第1の検出
器71.および波長λ1.λ2のフィルタ91 、92
を前面に有する第2.第3の検出器72 、73に入射
される。第1の検出器71の出力は演算手段8により温
度信号Tとして取り出され、第2.第3の検出器72
、73の波長λl、λ2の信号は、演算手段8によりそ
の比がとられ、水分信号Mが取り出せる。
を行っている。光学系からの光は、ノ・−フミラーのよ
うな分離手段61 、62 、で分離され、第1の検出
器71.および波長λ1.λ2のフィルタ91 、92
を前面に有する第2.第3の検出器72 、73に入射
される。第1の検出器71の出力は演算手段8により温
度信号Tとして取り出され、第2.第3の検出器72
、73の波長λl、λ2の信号は、演算手段8によりそ
の比がとられ、水分信号Mが取り出せる。
つまり、セクタ3のチョッピングにより、光源1からの
光が測定対象5に投光されず、測定対象 j15自
体からの温度に関する放射エネルギーを第1の検出器7
1に入射させて温度信号を得、セクタ3の透明部からの
光が測定物体5に投光されたときの光から、第2.第3
の検出器72 、73により水分信号を得ている。
光が測定対象5に投光されず、測定対象 j15自
体からの温度に関する放射エネルギーを第1の検出器7
1に入射させて温度信号を得、セクタ3の透明部からの
光が測定物体5に投光されたときの光から、第2.第3
の検出器72 、73により水分信号を得ている。
第5図は、他の実施例を示し、第2図、第4図と同一符
号は、同等の構成要素を示す。
号は、同等の構成要素を示す。
光源1の光は、フィルタ9により1例えば2.5μm以
下の光を測定物体5に照射、投光する。光学系からの光
は、ハーフミラ−のような分離手段6□(0より分離さ
れ第、。検出釦硝ユ入射し、演算手段8により温度信号
を得、また2分離されたもう一方の光は、透過波長λl
、λ2を有するセクタ3Z を介して第2の検出器番に入射され、その比を演算手段
8でとり水分信号を得るようにしている。
下の光を測定物体5に照射、投光する。光学系からの光
は、ハーフミラ−のような分離手段6□(0より分離さ
れ第、。検出釦硝ユ入射し、演算手段8により温度信号
を得、また2分離されたもう一方の光は、透過波長λl
、λ2を有するセクタ3Z を介して第2の検出器番に入射され、その比を演算手段
8でとり水分信号を得るようにしている。
この例では、光学系からの光を2波長に分離するととも
に、光源1の不要な波長の光が直接第1の検出器71に
入らないよう光源1にフィルタ9を設け、測定対象5自
体からの温度に関する放射エネルギー情報を第1の検出
器71で検出するようにしでいる。
に、光源1の不要な波長の光が直接第1の検出器71に
入らないよう光源1にフィルタ9を設け、測定対象5自
体からの温度に関する放射エネルギー情報を第1の検出
器71で検出するようにしでいる。
(6)発明の効果
以上述べたように、この発明によれば、同一の光学系を
用いて、水分のような測定対象の性状の他に、温度の測
定が同時に可能となり、測定の同時性、高精度化が図ら
れる。又、装置の小型化が可能で、設置が容易で、安価
なものとなる。
用いて、水分のような測定対象の性状の他に、温度の測
定が同時に可能となり、測定の同時性、高精度化が図ら
れる。又、装置の小型化が可能で、設置が容易で、安価
なものとなる。
第1図は、波長とエネルギーの関係図、第3図は動作説
明用波形図、第2図、第4図、第5図は。 この発明の一実施例を示す構成説明図である。 1・・・光源、2・・・レンズ、3・・・セクタ、41
・・・ミラー、42・・・凹面鏡、43・・・凸面鏡、
5・・・測定対象。 6 、61 、62・・・分離手段、 71,72.
73・・・検出器、8・・・演算手段
明用波形図、第2図、第4図、第5図は。 この発明の一実施例を示す構成説明図である。 1・・・光源、2・・・レンズ、3・・・セクタ、41
・・・ミラー、42・・・凹面鏡、43・・・凸面鏡、
5・・・測定対象。 6 、61 、62・・・分離手段、 71,72.
73・・・検出器、8・・・演算手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、光源からの光を測定対象に投光し測定対象からの光
を集光する光学系と、この光学系からの光を分離する分
離手段と、この分離手段により分離された一方の光から
測定対象の温度を検出する第1の検出器および他方の光
から測定物体の性状を測定する第2の検出器とを備えた
ことを特徴とする光学的測定装置。 2、前記第2の検出器に入射して測定物体の性状を測定
するための波長の光よりも長い波長の光を前記第1の検
出器に入射させるようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の光学的測定装置。 3、前記光学系として、測定対象の性状を測定するため
に測定対象に異なる波長の光を投光する手段を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
光学的測定装置。 4、前記第1の検出器の前面に測定物体の性状を測定す
るための波長の光よりも長い波長の光を通すフィルタを
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第3
項記載の光学的測定装置。 5、前記分離手段として、測定物体の性状を測定するた
めの波長の光よりも長い波長の光を通すフィルタを用い
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第3項記
載の光学的測定装置。 6、前記測定対象の性状を測定する第2の検出器を複数
個設け、各素子の前面に異なった波長の光を通すフィル
タを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項また
は第2項記載の光学的測定装置。 7、前記光源からの光を断続して測定対象に投光する手
段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第6項記載
の光学的測定装置。 8、前記測定対象の性状を測定する第2の検出器の前面
に異なる波長の光を入射させる手段を設けたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の光学的
測定装置。 9、前記光源の前面に、測定対象の性状を測定する波長
の光を通すフィルタを設けたことを特徴とする特許請求
の範囲第8項記載の光学的測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59175368A JPS6153549A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | 光学的測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59175368A JPS6153549A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | 光学的測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6153549A true JPS6153549A (ja) | 1986-03-17 |
Family
ID=15994867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59175368A Pending JPS6153549A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | 光学的測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6153549A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0279743A2 (en) * | 1987-02-17 | 1988-08-24 | Measurex Corporation | Temperature compensated moisture sensor |
JPH0560685A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-03-12 | Iseki & Co Ltd | 近赤外分光分析による温度推定法および蛋白質含有量推定法 |
US5276327A (en) * | 1991-12-09 | 1994-01-04 | Measurex Corporation | Sensor and method for mesaurement of select components of a material |
US5338361A (en) * | 1991-11-04 | 1994-08-16 | Measurex Corporation | Multiple coat measurement and control apparatus and method |
WO2001059438A1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-16 | Metso Paper Automation Oy | Method and apparatus for measuring temperature of paper web |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5542368A (en) * | 1978-09-19 | 1980-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | Pickup controller |
-
1984
- 1984-08-23 JP JP59175368A patent/JPS6153549A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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