JPS62106328A - 放射温度計 - Google Patents

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】 童！上皇剋■圀団 本発明は、測定エリアが測定対象よりも大きいために、
測定対象からの放射エネルギーをその背景からの放射エ
ネルギーとともに測定する放射エネルギー測定手段を備
えた放射温度計に関する。

従来至旦 前記のように、測定エリアを測定対象よりも太き（しで
あるのは、測定対象が少々動いたとしても、常に、測定
対象を測定エリア内に収めておきたいからである。

もし、測定対象の大きさと等しい大きさの測定エリアを
設定した場合には、測定対象が動いて測定エリアの外に
出てしまうことがある。そのような場合には、測定対象
からの放射エネルギーが所定の放射エネルギーよりも減
少し、測定対象の正確な温度測定ができなくなってしま
う。

例えば、送電電力調整の一要因としての送電線の温度を
測定する放射温度計では、通常、放射エネルギー測定手
段の測定エリアを、送電線の線径りの３倍程度の長辺を
もつ矩形状に形成している。

このようにすると、送電線が風などで揺れても、はぼ常
時的に送電線を測定エリア内に収めて置（ことができる
。

日が解　しようとする間　壱 しかしながら、このような構成を有する従来例には、次
のような問題点がある。

放射エネルギー測定手段の測定エリアが測定対象よりも
大きいと、測定対象の動きがあっても、測定対象からの
放射エネルギーを常に捕捉することができる反面、測定
エリアにおける測定対象以外の範囲を］ｊ１シて背景の
放射エネルギーをも捕捉してしまうことになる。

そして、その結果、測定温度が測定対象そのものの温度
ではなく、背景の温度が入った誤差のあるものになって
しまう。

そこで、このような誤差をキャンセルするために、放射
エネルギー測定手段を変位させて、その測定エリアから
測定対象を完全に外してしまい、この状態で、まず、背
景のみの放射エネルギーを測定し、その後、放射エネル
ギー測定手段を元の姿勢に戻し、測定対象を測定エリア
内に位置させた状態で、測定対象および背景からの放射
エネルギーを測定し、後で測定した放射エネルギーを、
先に測定した背景のみの放射エネルギーで補正するよう
に構成した放射温度計が考えられた。

しかしながら、この場合、放射エネルギー測定手段を可
動させる必要があり、その可動を自動的に行おうとすれ
ば、構成の複雑化が避けられず、コストアンプや大型化
の原因になる。一方、手動によって放射エネルギー測定
手段を可動するとなると、甚だ面倒である。殊に、高圧
鉄塔のような高所に据え付けられた放射温度計において
、そのような手動操作をすることは、非常に危険性を伴
う。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、放射温度計自体の動作の確認、調整や校正の作業性
を改善することを目的とする。

固皿点峯五火工工友ム■玉役 本発明は、前記のような問題点を解決するために、次の
ような構成をとる。

即ち、本発明の放射温度計は、 測定エリアが測定対象よりも大きく測定対象からの放射
エネルギーをその背景からの放射エネルギーとともに特
定の波長域で測定する第１放射エネルギー測定手段と、 前記背景からの放射エネルギーのみを前記波長域と同じ
波長域で測定する第２放射エネルギー測定手段と、 前記第１放射エネルギー測定手段が測定した測定対象お
よび背景の合計放射エネルギーＥ１．前記第２放射エネ
ルギー測定手段が測定した背景の放射エネルギーＥ２．
前記測定対象の放射率ε、および前記測定エリア内にお
ける前記測定対象の面積と前記測定エリアの面積との比
ｒに基づいて、前記背景からの放射エネルギーＥ２の影
響を除去した状態で前記測定対象の温度ＴＬを演算する
演算手段 とを備えたものである。

庄−里 この構成による作用は、次の通りである。

放射エネルギー測定手段の測定エリアにおいて、測定対
象からの放射エネルギーだけでなく、背景の放射エネル
ギーをも捕捉してしまうことに起因して生じる誤差をキ
ャンセルするために、従来例のように単一の放射エネル
ギー測定手段を変位させて、その測定エリアから測定対
象を完全に外してしまった状態で、背景のみの放射エネ
ルギーを測定するというのではない。

このようなことをする代わりに、測定エリアが測定対象
よりも大きく測定対象からの放射エネルギーをその背景
からの放射エネルギーとともに測定する第１放射エネル
ギー測定手段に加えて、背景からの放射線のみを測定す
る背景専用の第２放射エネルギー測定手段を設けている
。

従って、背景の放射エネルギーを含む測定対象の放射エ
ネルギーを測定することと同時的に、あるいは、並進的
に背景のみの放射エネルギーを測定できることになる。

そして、第１放射エネルギー測定手段で測定した測定対
象および背景からの放射エネルギーを、第２放射エネル
ギー測定手段で測定した背景のみの放射エネルギーで補
正すれば、背景の放射エネルギーをも捕捉してしまうこ
とに起因して生しる誤差をキャンセルすることができる
。

また、第１放射エネルギー測定手段および第２放射エネ
ルギー測定手段を可動しなくても、前記のような補正が
可能であるため、従来例のように、放射エネルギー測定
手段を動かしたり、元の姿勢に戻したりといった面倒な
作業をしなくてもすむ。

さらに、前記と同様の理由から、放射温度計のコストや
大きさの面でも有利である。殊に、高圧鉄塔のような高
所に据え付けられた放射温度計において、放射エネルギ
ー測定手段を手動操作する必要もなく、安全性も高い。

大嵐炭 〈測定状況〉 まず、放射温度計による温度測定の状況を第１図および
第２図に基づいて説明する。

第１図は放射温度計の据え付は状態を示す概略正面図、
第２図は測定状況の説明図である。

第１図において、（１）は高圧鉄塔、（２）はガイシ（
３）を介して高圧鉄塔（１）に支持された送電線、（Ａ
）は送電線（２）の直上において高圧鉄塔（１）に据え
付けられた放射温度計である。

第２図に示すように、放射温度計（Ａ）は、第１放射計
（ＲＤ、）と第２放射計（ＲＤ２）を有している。（４
）は放射温度計（Ａ）に接続された双方向性のオプティ
カルリンク、（５）は放射温度計（Ａ）に接続された電
源である。この電源（５）としては、致方ボルトの送電
線（２）から放射温度計（Ａ）を絶縁するために、太陽
電池を用いるのが好ましい。

第１放射計（ＲＤ、）は、温度測定対象である送電線（
２）からの放射エネルギー（赤外線）を捕捉するもので
ある。第２ｉ射計（ＲＤ、）は、バックグラウンド（地
面）からの放射エネルギー（赤外線）を捕捉するもので
ある。

送電線（２）の線径りは、通常、１０〜４０ｔｍ程度で
ある。送電線（２）がその線径りの２倍程度の振幅で左
右に揺れるとする。第１放射計（ＲＤ、）は、このよう
に揺れる送電線（２）からの放射エネルギーを捕捉する
必要があるため、送電線（２）の心を通る水平面におけ
る測定エリアとして、第３図に示すような第１測定エリ
ア（ＡＩ　）を設定している。

この第１測定エリア（Ａ１）は、寸法ａＸｂの矩形状で
ある。短辺ａは、送電線（２）の線径りの最大値（約４
０ｔｍ）と同程度であり、長辺すは、線径りの３倍程度
である。

第１測定エリア（Ａ１）からは、送電線（２）から放射
エネルギーが放射されるだけでなく、バックグラウンド
からの放射エネルギーも通過し、第１放射計（ＲＤ、）
に捕捉される。

このように捕捉した放射エネルギーにはハックグラウン
ドからの放射エネルギーが含まれているため、送電線（
２）からの放射エネルギー自体を測定するためには、バ
ックグラウンドからの放射エネルギーを除去する必要が
ある。そのために、バンクグラウンドからの放射エネル
ギーのみを捕捉するための第２放射計（ＲＤ、）を設け
ているのである。

この第２放射計（ＲＤ２）の測定エリアとして、送電線
（２）の心を通る水平面において、第１測定エリア（Ａ
１）と重ならない状態で、第１測定エリア（Ａ１）から
間隔βをあけて第２測定エリア（Ａｘ　）を設定してい
る。この間隔ｉは、第１放射計（ＲＤ、）の光軸と第２
放射計（ＲＤｔ）の光軸との間隔でもある。この第２測
定エリア（Ａ２）は、半径Ｃの円形である。

く測定方法〉 送電線（２）の心を対称軸とする状態で、第１測定エリ
ア（Ａ、）を設定すれば、送電線（２）がその線径りの
２倍程度の振幅で揺れても、常に第１測定エリア（Ａ１
）内に送電線（２）が位置することになり、かつ、第２
測定エリア（Ａ２）には送電線（２）が存在しない状態
となる。

温度ＴＬの送電線（２）から放射される単位面積当たり
の放射エネルギーをＥ（ＴＬ）、送電線（２）の放射率
をε、とし、バックグラウンドからの単位面積当たりの
放射エネルギーをＥ、とする。

第１測定エリア（Ａ１）から第１放射計（ＲＤ、）が捕
捉する全放射エネルギーＥ、は、第１放射計（ＲＤＩ）
の光学系の特性などによって決まる定数をに、として、 Ｅ、＝に、−ａＸ　（Ｄ−ｔ、　　・Ｅ　（ＴＬ）＋（
ｂ−Ｄ）　　・Ｅｌ） ＝に＋　Ｘ　（ｒ　・ｔｔ　　・Ｅ　（Ｔｔ　）＋（１
−ｒ）　　・Ｅ露）・・・・・・・・・（１）ただし、 Ｋ、−に、　　・ａ−ｂ ｒ　＝　Ｄ　／　ｂ である。

ｒ＝Ｄ／ｂ＝Ｄ−ａ／ｂ−ａであるから、このｒは、第
１測定エリア（Ａ１）の総面積に対する送電線（２）の
面積の比である。そこで、以下、面積比ｒと記載する。

第２測定エリア（Ａ２）から第２放射計（ＲＤ、）が捕
捉する全放射エネルギーＥ２は、第２放射計（ＲＤＺ）
の光学系の特性などによって決まる定数をに２として、 Ｅｚ”’ｋｚ　　・πＣ２・Ｅ。

＝Ｋ　ｔ　　・ＥＩｌ　　　　　　　　　　・・・・・
・・・・（２）ただし、 Ｋ、＝に、　　・πＣ２ である。

式（２）より、 Ｅｌ−Ｅｔ／Ｋｇ これを式（１１に代入すると、 Ｅ＋　　−に＋　　×　（ｒ　　・　ｔｔ　　・　Ｅ　
　（ＴＬ　　）＋　　（１−ｒ）　　・Ｅｌ　　／Ｋｇ
　　］°、　　ε、　・　Ｅ　　（ＴＬ　） ・・・・・・・・・（３） つまり、ｒとに１とに８とが判っておれば、第１放射計
（ＲＤＩ）が捕捉する全放射エネルギーＥ、と、第２放
射計（ＲＤ２）が捕捉する全放射エネルギーＥ２とを測
定することにより、ｔＬ　・Ｅ（ＴＬ）を求めることが
できる。

送電線（２）の放射率ε１は、送電線（２）に固有の１
以下の定数であるから、ｒ、　　Ｋｔ　、　Ｋｔが判っ
ておれば、Ｅ＋　、Ｅｘを測定することによって送電線
（２）自体の放射エネルギーＥ（Ｔｔ）を求めることが
できる。

そして、Ｅ（ＴＬ）の値から、ブランクの放射法則によ
り、送を線（２）自体の温度ＴＬを算出することができ
る。

〈校正方法〉 さて、Ｋ、＝に、　　−ａ−ｂであり、Ｋｚ＝ｋｔ・π
Ｃ２であるが、このに＋、Ｋｔを求めることが校正とい
うことになる。

第３図の第１放射計（ＲＤＩ）の第１測定エリア（Ａ１
）の面積ａＸｂと等しい面積をもつ校正基準具体の温度
をＴ、とする。黒体の場合、放射率ε、＝１である。

この黒体から放射され、第１放射計（ＲＤ、）に捕捉さ
れる全放射エネルギーＥ＋’は、Ｂ、’＝に、　　・ａ
−ｂ・ｔ、　　・Ｅ（Ｔｓ）＝に、　　・Ｅ　（Ｔｓ　
） Ｅ　（Ｔ、　） Ｅ、’、Ｅ（Ｔ３）を別途に求めることにより、Ｋ、を
知ることができる。

黒体から放射され、第２放射計（ＲＤｚ）に捕捉される
全放射エネルギーＢ％については、第２測定エリア（Ａ
２）からのものであり、第２測定エリア（Ａ２）の面積
がπＣｔであるから、Ｅｚ’＝ｋｚ　　・πＣ２・Ｅ　
（Ｔ５　）”　Ｋ　ｔ　　・Ｅ（Ｔｓ） Ｅ（Ｔｓ） ｇ、’、Ｅ（Ｔｓ）を別途に求めることにより、Ｋ２を
知ることができる。

面積比ｒは、据え付は時に決定することができる。以上
により、εＬ　＋　　ｒ＋　　Ｋｌ　＊　　ＫＺが定ま
り、Ｅ、、Ｅ２の測定によって、式（３）に基づいてＥ
（ＴＬ　）が求まり、このＥ　（ＴＬ　）　からブラン
クの放射法則に基づいて送電線（２）の温度ＴＬが求ま
る。

以下、本発明の実施例のより具体的な内容を第４図ない
し第１３図に基づいて詳細に説明する。

第４図は第１放射計（ＲＤＩ　）の構成図である。

まず、放射線測定手段について説明する。

第４図において、（６）はガラス窓、（７）は防塵フィ
ルタ、（８）は中央に開口部（８ａ）をもち、周辺に反
射部をもった凹面鏡、（９）はガラス窓（６）と凹面鏡
（８）との間に配置され、周辺に反射部をもち、中央に
透過部を有する凸レンズからなる凸面鏡である。この凸
面鏡（９）は、凹面鏡（８）よりも小径である。

（１０）は凸面鏡（９）と凹面鏡（８）との間に配置さ
れたアパーチャ、（１１）は凹面鏡（８）の後方に配置
されたチョッパ、（１２）はチョッパ（１１）の直後に
ある結像面に配置されたフィールドストップ、（１４）
はフィールドストップ（１２）の後方に配置された第１
検知器である。

凹面鏡（８）および凸面鏡（９）の光軸は同軸である。

その共通光軸の上に、アパーチャ（１０）　。

フィールドストップ（１２）、第１検知器（１４）の中
心軸が位置している。

以上のように構成された測定系は、凹面鏡（８）と凸面
鏡（９）からなるカセグレン型であり、凹面鏡（８）と
凸面鏡（９）とは、１．５〜２　ｍの焦点深度の中心で
固定されている（第２図参照）。

防塵フィルタ（７）は、ポリエチレンフィルムで構成さ
れているが、Ｚｎ５ｅ製の板であってもよい。

アパーチャ（１０）は、フレア光（ノイズ光）をカット
するものであり、円環状の窓（１０ａ）を有している。

チョッパ（１１）は、フィールドストップ（１２）の前
面で回転させることにより、放射線信号のＳＺＮ比を上
げるためのものである。

フィールドストップ（１２）は、測定対象である送電線
（２）についての第１測定エリア（ＡＩ　）を決めるた
めのものである。即ち、フィールドストップ（１２）は
、送電線（２）の結像面上に配置されており、静止状態
にある送電線（２）の像を中央に置く状態で、第１測定
エリア（Ａ、）と相似形の窓（１２ａ）が形成されてい
る。フィールドストップ（１２）の様子を第５図に示す
。

第１検知器（１４）としては、サーモカップルやサーモ
パイルなどが使用されている。

次に、ファインダ系について説明する。

第４図に示すように、ガラス窓（６）の後方に負レンズ
と正レンズとの接合型の対物レンズ（１５）が凹面鏡（
８）と同心的に配置されている。この対物レンズ（１５
）の表面周辺にＡｕやＡｇＪＰＡｌなどを蒸着すること
によって、凸面鏡（９）を形成している。

凸面鏡（９）とアパーチャ（１０）との間に、光軸と４
５度の角度をなす状態でミラー（１６）が配置され、こ
のミラー（１６）からの反射光をペンタプリズム（１７
）に入射するように構成している。

ペンタプリズム（１７）から出た光が指標板（１８）を
通って接眼レンズ（１９）に入射するように構成してい
る。

指標板（１８）は、対物レンズ（１５）による結像位置
に配置されている。指標板（１８）には、第１測定エリ
ア（Ａ、）を示すフレーム（１８ａ）が形成されている
。このフレーム（１８３）の内部に、面積比ｒ（ｒ＝Ｄ
／ｂ）を求める上で目安となる目盛りが形成されている
。指標板（１Ｂ）の様子を第６図に示す。

以上がファインダ系の構成であり、送電線（２）につい
てのファインダ像がｉｌｌ！　ｔＷできるように構成さ
れている。

測定系とファインダ系の焦点距離は同一である（例えば
、ｆ　＝６０．７６　ｍ）。従って、合焦のために、凹
面鏡（８）、凸面鏡（９）、ペンタプリズム（１７）を
光軸に沿って一体的に移動しても、バララックス（視野
ずれ）は生じない。

第７図は第２放射計（ＲＤｔ）の構成図である。

第２放射計（ＲＤｚ）の構成は、第４図に示した第１放
射計（ＲＤＩ）の構成と似ているが、ファインダ系がな
い。

第７図において、（２６）はガラス窓、（２７）は防塵
フィルタ、（２８）は中央に開口部（２８ａ）をもち、
周辺に反射部をもった凹面鏡、（２９）はガラス窓（２
６）と凹面鏡（２８）との間に配置され、周辺に反射部
をもった凸面鏡である。

（３０）は凸面鏡（２９）と凹面鏡（２日）との間に配
置されたアパーチャである。凹面鏡（２日）の後方には
、第４図で示したチョッパ（１１）が配置されており、
このチョッパ（１１）は、回転軸（ｌｌａ）−に取付け
られている。

（３２）はチョッパ（１１）の直後にある結像面の上に
配置されたフィールドストップ、（３４）はフィールド
ストップ（３２）の直後に配置された第２検知器である
。

ガラス窓（２６）の後方に配置された負レンズと正レン
ズとの接合型の対物レンズ（３５）の表面周辺にＡｕや
Ａｇや八１などを蒸着することによって、凸面鏡（２９
）を形成している。凹面鏡（２８）と凸面１７　（２９
）とは、第１放射計（ＲＤＩ）の凹面鏡（８）と凸面鏡
（９）と同様に、１．５〜２ｍの焦点深度の中心で固定
されている（第２図参照）。

フィールドストップ（３２）は、バックグラウンドにつ
いての第２測定エリア（Ａ２）を決めるためのものであ
る。即ち、フィールドストップ（３２）は、第２測定エ
リア（Ａｓ）と相似形の窓（３２ａ　）が形成されてい
る。フィールドストップ（３２）の様子を第８図に示す
。

第９図は、放射温度計（Ａ）に係る信号処理系のブロッ
ク図である。

第９図において、（４１）は第４図に示した第】放射計
（ＲＤＩ）における凹面鏡（８）、凸面鏡（９）などか
らなる第１光学系であり、その後方に第１検知器（１４
）が配置されている。（４２）は第７図に示した第２放
射計（ＲＤ２）における凹面鏡（２８＞　、凸面鏡（２
９）などからなる第２光学系であり、その後方に第２検
知器（３４）が配置されている。

両検知器（１４）、　　（３４）の前方に、第４図およ
び第７図に示したチョッパ（１１）が配置され、このチ
ョッパ（１１）が回転軸（ｌｌａ）を介してモータ（４
３）に結合されている。このモータ（４３）は、モータ
ドライバ（４４）に接続されている。

第１検知器（１４）に接続されたプリアンプ（４５）と
、第２検知器（３４）に接続されたプリアンプ（４６）
とが、切換スイッチ（４７）を介して信号処理回路（４
８）に接続されている。信号処理回路（４８）は、Ａ／
Ｄ変換器（４９）に接続されている。

以上の第１光学系（４１）　、第１検知器（１４）。

プリアンプ（４５）　、第２光学系（４２）　、第２検
知器（３４）　、プリアンプ（４６）　、モータ（４３
）　、モータドライバ（４４）　、信号処理回路（４８
）　、　Ａ／Ｄ変換器（４９）などが放射温度計（Ａ）
における放射エネルギー測定部（ａ）を構成している。

この測定部（ａ）は、太陽電池を利用した電源（５）に
対して測定スイッチ（５０）を介して接続されている。

測定スイッチ（５０）のオンによって、モータドライバ
（４４）　、プリアンプ（４５）　、（４６）。

信号処理回路（４８）およびＡ／Ｄ変換器（４９）が駆
動されるように構成されている。

マイクロコンピュータのＣＰＵ　（中央処理装置）（５
１）は、電源（５）に対してパワースイッチ（５２）を
介して接続されている。ＣＰＵ（５１）には、パスライ
ンを介して、Ａ／Ｄ変換器（４９）　。

放射率設定部（５３）　、　透過率設定部（５４）およ
び面積比設定部（５５）が接続されている。

ＣＰＵ（５１）は、測定スイッチ（５０）をオン・オフ
制御する信号ラインを存している。さらに、ＣＰＵ（５
１）には、データレシーバ（５８）およびデータトラン
スミッタ（５９）が接続されている。

これらデータレシーバ（５８）　、データトランスミツ
タ（５９）はそれぞれ起動スイフチ（６０）、　　（６
１）を介して電源（５）に接続されている。

ＣＰＵ（５１）は、起動スイッチ（６０）、　　（６１
）をオン・オフ制御する信号ラインを有している。

以上の全体の構成が放射温度計（Ａ）である。

この放射温度計（Ａ）におけるデータレシーバ（５８）
およびデータトランスミンク（５９）は、それぞれオプ
ティカルリンク＜４ａ）、　　（４ｂ）に接続されてい
る。これら両オプティカルリンク（４ａ）、　　（４ｂ
）が第２図に示した双方向性のオプティカルリンク（４
）を構成している。

通常は、放射温度計（Ａ）の全体の消費電流を抑制する
ために（例えば、１００ｍＡ以下）、パワースイッチ（
５２）のみをオンしてＣＰＵ（５１）と電源（５）とを
接続し、ＣＰｔ１（５１）のみに電流を供給している。

勉立 次に、この実施例の動作を説明する。

〈据え付は要領〉 まず、放射温度計（Ａ）を、例えば高圧鉄塔（１）に据
え付ける作業要領について説明する。

まず、送電線（２）の直」二において、放射温度計（Ａ
＞を高圧鉄塔（１）に仮付けする。

次いで、ファインダ系において接水レンズ（１９）を覗
いて、指標板（１８）のフレーム（１８ａ）の中央に送
電線（２）の像が位置するように放射温度計（Ａ）の姿
勢、方向を確定し、放射温度計（Ａ）を高圧鉄塔（１〉
に固定的に裾え付ける。

以上のように、高圧鉄塔（１）上において、測定対象で
ある送電線（２）にターゲットを絞った状態での据え付
は作業を容易に行うことができる。

く初期設定〉 送電線（２）およびバックグラウンドからの放射エネル
ギーは、まず凹面鏡（８）で反射され、その反射光が凸
面鏡（９）で反射してアパーチャ（１０）を通過し、フ
ィールドストップ（１２）のところに送電線（２）の像
が結像され、第１検知器（１４）に入射する。

一方、バックグラウンドからの放射エネルギーは、まず
凹面鏡（２８）で反射され、その反射光が凸面鏡（２９
）で反射してアパーチャ（３０）を通過し、フィールド
ストップ（３２）の窓（３２ａ　）を通過して、第２検
知器（３４）に入射する。

次に、第１測定エリア（Ａ１）内で、送電線（２）とバ
ックグラウンドとが占める面積比ｒを調べる。即ち、指
標板（１８）のフレーム（１８ａ）に形成されている目
盛を見て、面積比ｒを決定する。そして、その面積比ｒ
を面積比設定部（５５）において設定する。

また、放射率設定部（５３）において送電線（２）の放
射率ε、を設定するとともに、透過率設定部（５４）に
おいて光学系の透過率を設定する。

第１０図（Ａ）に、測定距離が１．５　ｍの場合の第１
測定エリア（Ａ、）と第２測定エリア（Ａ２）の様子を
、また、同図（Ｂ）に測定距離が２．０ｍの場合の第１
測定エリア（Ａ１）と第２測定エリア（Ａｔンの様子を
示す。

第１０図（Ａ）の場合の第１測定エリア（Ａ、）と第２
測定エリア（Ａ２）との面積比と、同図（Ｂ）の場合の
第１測定エリア（Ａ１）と第２測定エリア（Ａ２）との
面積比とは同一である。

しかし、第１０図（Ａ）の場合の第１測定エリア（Ａ、
）の長辺す、と送電線（２）の径り、との比ｒ＋＝Ｄ＋
／ｂ＋　と、同図（Ｂ）の場合の第１測定エリア（Ａ１
）の長辺ｂ２と送電線（２）の径Ｄ２との比ｒ　ｔ　”
　Ｄ　ｚ　／　ｂ　ｘとは異なっている。

即ち、Ｄ＋　＝Ｄ２　＝Ｄであり、かつ、ｂ、＜ｂ。

であるから、ｒ、＞ｒｔである。

このように、ｒ、とｒ２とが異なると、式（１）で求め
る第１放射計（ＲＤ、）が捕捉する全放射エネルギーＥ
＋　の値も異なって（る。

そこで、第１測定エリア（Ａ、）における送電線（２）
からの放射面積と、バックグラウンドからの放射面積と
の比に応じて、演算で使用する面積比ｒを設定する必要
がある。この設定を面積比設定部（５５）において行う
のである。

なお、送電線（２）の放射率ε、は、適当な方法によっ
て求め、これを放射率設定部（５３）において設定する
。

〈通常動作〉 データレシーバ（５８）およびデータトランスミッタ（
５９）に、オプティカルリンク（４ａ）。

（４ｂ）を接続した後の状態での動作を説明する。

ＣＰＵ（５１）は、間欠的にデータレシーバ（５８）の
起動スイッチ（６０）をオン・オフする。電源スィッチ
（６０）がオンの期間において、オプティカルリンク（
４ａ）を介してデータレシーバ（５８）に測定指令信号
が入力されると、その信号はＣＰｕ　（５１）に入力さ
れる。

その後、ＣＰＵ（５１）が測定スイッチ（５０）をオン
し、次いで切換スイッチ（４７）をプリアンプ（４６）
側に切換える。

第２測定エリア（Ａ２）からバンクグラウンドのみの放
射エネルギーが、第２放射計（ＲＤりの第２光学系（４
２）を通って第２検知器（３４）に入射される。

第２検知器（３４）は、入射した放射エネルギーをアナ
ログ信号に変換する。そのアナログ信号はプリアンプ（
４６）によって増幅され、信号処理回路（４８）におい
て所定の処理を受けた後、Ａ／Ｄ変換器（４９）に出力
される。

Ａ／Ｄ変換器（４９）は、アナログ信号をデジタル信号
に変換してｃｐｕ（５１）に出力する。Ａ／Ｄ変換が完
了すると、Ａ／Ｄ変換器（４９）からＣＰＵ（５１）に
Ａ／Ｄ変換完了信号が出力される。

ＣＰＵ（５１）は、この完了信号に基づいて切換スイッ
チ（４７）をプリアンプ（４６）側に切換える。

すると、今度は、第１測定エリア（Ａ１）から送電線（
２）およびバックグラウンドの放射エネルギーが、第１
放射計（ＲＤＩ　）の第１光学系（４１）を通って第１
検知器（１４）に入射される。

第１検知器（１４）は、入射した放射エネルギーをアナ
ログ信号に変換する。そのアナログ信号はプリアンプ（
４６）によって増幅され、信号処理回路（４８）におい
て所定の処理を受けた後、Ａ／Ｄ変換器（４９）に出力
される。

Ａ／Ｄ変換器（４９）は、アナログ信号をデジタル信号
に変換してＣＰＵ（５１）に出力する。Ａ／Ｄ変換が完
了すると、Ａ／Ｄ変換器（４９）からＣｐｕ（５１）に
Ａ／Ｄ変換完了信号が出力される。

ＣＰＵ（５１）は、この完了信号に基づいて所定の演算
を実行して、送ｉｉ線（２）の温度ＴＬを算出する。

ＣＰＵ（５１）は、前述と同様の動作を行って、送電線
（２）の温度ＴＬを算出した後、データトランスミフタ
（５９）の電源スィッチ（６１）をオンし、算出した温
度データをデータトランスミッタ（５９）を介してオプ
ティカルリンク（４ｂ）によってシリアルに送信する。

以上の動作をフローチャートに表したのが第１１図であ
る。以下、このフローチャートに基づいた動作を説明す
る。

パワースイッチ（５２）をオンすると、ホールト状態と
なる。そして、ステップ＃１でオプティカルリンク（４
ａ）を介してデータレシーバ（５８）に測定指令信号が
入力されると、ステップ＃２に移行し、測定スイッチ（
５ｏ）がオンがどうかを判断する。オフであれば、ステ
ップ＃３に移行し、その測定スイッチ（５０）をオンに
する。

次いで、ステップ＃４でそれぞれ放射率設定部（５３）
　、　！過早設定部（５４）　、面積比設定部（５５）
において設定されている放射率、空気の透過率。

面積比のデータを読み込む。

次いで、ステップ＃５で第２放射計（ＲＤ２）によって
バックグラウンドのみの放射エネルギーを測定し、ステ
ップ＃６で第１放射計（ＲＤＩ）によって送電線（２）
からの放射エネルギーとバックグラウンドからの放射エ
ネルギーとを測定する。

測定した放射エネルギーデータに基づいて、ステップ＃
７で送電線（２）の温度Ｔ、を算出する。

その後、ステップ＃８に移行し、算出した温度ＴＬのデ
ータをデータトランスミッタ（５９）を介してオプティ
カルリンク（４ｂ）に送信する０次いで、ステップ＃９
に移行し、外部からの測定指令信号の入力を待つために
一定時間アイドリングする。

アイドリングの終了の後、ステップ＃１０で測定スイッ
チ（５０）をオフにし、ステップ＃１１でホールト（停
止）状態とし、外部からの測定指令信号の人力を待つ。

もし、ステップ＃９のアイドリング状態において、外部
からの測定指令信号がデータレシーバ（５８）に入力さ
れると、ステップ＃１０には移行せず、ステップ＃２→
＃６→＃７→＃８→＃９のルーチンを実行する。これは
、１回の測定の終了直後に、外部からの測定指令信号が
あった場合であり、その場合は、ステップ＃３．＃４．
＃５を省略して短時間に送電線（２）の温度ＴＬを再度
測定しなおして送信するものである。

ステップ＃１１のホールト状態において、外部からの測
定指令信号の割り込みがかかると、ステップ＃２→＃３
−＃４→＃５→＃　６−＃　７−＃　８→＃］、Ｏ−＃
１１のルーチンを実行する。

次に、本発明の別の実施例を第１２図に基づいて説明す
る。

第１２図は、放射温度計（Ａ１）の要部の概略構成図で
ある。

第１２図に示すように、第１放射計（ＲＤＩ＋）は、レ
ンズ（７１）と、フィールドストップ（７２）と、第１
検知器（７３）とから構成されている。この第１検知器
（７３）の第１測定エリア（Ａｌｌ）は、測定対象であ
る送電線（２）の位置にあり、その送電線（２）の線径
りよりも大きな短辺の矩形状を呈している。

レンズ（７１）の光軸とフィールドストップ（７２）お
よび第１検知器（７３）の中心軸とは一致し、かつ、送
電線（２）の標準位置がレンズ（７１）の光軸上にある
ように、第１ｉｊ１１定エリア（Ａ、）を設定している
。

第１検知器（７３）は、送ｉｔ線（２）からの放射エネ
ルギーとバックグラウンドの放射エネルギーとをともに
捕捉するものである。

また、第２放射計（ＲＤ　１２）は、レンズ（７５）と
、フィールドストップ（７６）と、第２検知器（７７）
とから構成されている。この第２検知器（７７）の第２
測定エリア（Ａｃｔ）は、第１測定エリア（Ａ、）とほ
ぼ同程度の大きさをもった矩形状を呈している。

レンズ（７５）の光軸とフィールドストップ（７６）お
よび第２検知器（７７）の中心軸とは一致し、かつ、そ
の第２測定エリア（Ａｃｔ）は、第１測定エリア（Ａｌ
ｌ）と同一高さにおいて、第１測定エリア（Ａ、）とは
重ならない状態に設定されている。

第２検知器（７７）は、バンクグラウンドからの放射エ
ネルギーのみを捕捉するものである。

レンズ（７１）とレンズ（７５）の焦点距離は互い・に
等しい。レンズ（７１）の光軸とレンズ（７５）の光軸
とは互いに平行である。

第１検知器（７３）と第２検知器（７７）とは各々信号
処理回路（７８）に接続されている。この信号処理回路
（７Ｂ）は、先の実施例の信号処理回路（４８）に対応
するものである。

その他の構成は、先の実施例と同様であるので、説明を
省略する。

第１放射計（ＲＤ　Ｉｔ　）が捕捉した送電線（２）お
よびバックグラウンドの放射エネルギーと、第２放射計
（ＲＤ＋ｚ）が捕捉したバンクグラウンドのみの放射エ
ネルギーと、送電線（２）の放射率ε４．光学系の透過
率１面積比ｒとから、バンクグラウンドの放射エネルギ
ーの影響を除去した状態で送電！　（２）自体の温度Ｔ
Ｌを測定する点については、先の実施例と同様であるの
で、説明を省略する。

次に、もう１つの実施例を第１３図に基づいて説明する
。

この実施例の場合、温度測定対象として、第１測定エリ
ア（Ａｓｓ）の面積よりも小さい面積の測定対象（ｍ）
が選ばれている。

第２測定エリア（Ａ、）は、第１測定エリア（Ａｓ２）
とは重ならない状態で、第１測定エリア（Ａｌ１）と同
一高さに設けられている。

なお、上述した各実施例では、第１測定エリア（Ａ１）
と第２測定エリア（Ａ２）とが、また、第１測定エリア
（Ａ　＋　＋　）と第２測定エリア（Ａｄｚ）とが、あ
るいは、第１測定エリア（Ａｔｓ）と第２測定エリア（
Ａｌ１）とが重ならないようにしていたが、本発明は、
このような構成に限定されるものではなく、第１４図の
（Ａ）に示すように、第１測定エリア（Ａｓｓ）と第２
測定エリア（八〇）とが一部重なった構成のものや、同
図（Ｂ）に示すように、第１測定エリア（ＡＩ？）と第
２測定エリア（Ａｈａ）とが一部重なった構成のものも
実施例として含む。その場合は、ＣＰＵ（５１）での補
正演算によって、重なりに基づく誤差を除去するように
構成すればよい。

また、上述した各実施例では、第１．第２の光学系（４
１）　、　　（４２）の焦点距離、レンズ（７１）　。

（７５）の焦点距離をそれぞれ互いに等しくし、第１、
第２の光学系（４１）　、　　（４２）の光軸、レンズ
（７１）　、　　（７５）の光軸をそれぞれ互いに平行
としていたが、本発明は、このような構成に限定される
ものではなく、焦点距離を異にしてもよいし、光軸を非
平行としてもよい。

四−玉 本発明によれば、次の効果が発揮される。

放射エネルギー測定手段の測定エリアにおいて、測定対
象からの放射エネルギーだけでなく、背景の放射エネル
ギーをも捕捉してしまうことに起因して生じる誤差をキ
ャンセルするために、従来例のように単一の放射エネル
ギー測定手段を変位させて、その測定エリアから測定対
象を完全に外してしまった状態で、背景のみの放射エネ
ルギーを測定するのではない。

このようなことをする代わりに、測定エリアが測定対象
よりも大きく測定対象からの放射エネルギーをその背景
からの放射エネルギーとともに測定する第１放射エネル
ギー測定手段に加えて、背景からの放射エネルギーのみ
を測定する背景専用の第２放射エネルギー測定手段を設
けている。

従って、背景の放射エネルギーを含む測定対象の放射エ
ネルギーを測定することと同時的に、あるいは、並進的
に背景のみの放射エネルギーを測定できることになる。

そして、第１放射エネルギー測定手段で測定した測定対
象および背景からの放射エネルギーを、第２放射エネル
ギー測定手段で測定した背景のみの放射エネルギーで補
正すれば、背景の放射エネルギーをも捕捉してしまうこ
とに起因して生じる誤差をキャンセルすることができる
。

また、第１放射エネルギー測定手段および第２放射エネ
ルギー測定手段を可動しなくても、前記のような補正が
可能であるため、従来例のように、放射エネルギー測定
手段を動かしたり、元の姿勢に戻したりといった面倒な
作業をしなくてもすむ。

さらに、前記と同様の理由から、放射温度計のコストや
大きさの面でも有利である。殊に、高圧鉄塔のような高
所に据え付けられた放射温度計において、放射エネルギ
ー測定手段を手動操作する必要もな（、安全性も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は放射温度計の掬え付は状態を示す概略正面図、
第２図は測定状況の説明図、第３図は測定エリアの説明
図、第４図ないし第１１図は一実施例に係り、第４図は
第１放射計の構成図、第５図は第１放射計のフィールド
ストップの状態図、第６図はファインダ系の指標板の状
態図、第７図は第２放射計の構成図、第８図は第２放射
計のフィールドストップの状態図、第９図は放射温度計
に係る信号処理系のブロック図、第１０図の（Ａ）。 （Ｂ）はそれぞれ第１測定エリアおよび第２測定エリア
の状態図、第１１図はフローチャート、第１２図は別の
実施例に係る放射温度計の要部の概略構成図、第１３図
はもう１つの実施例に係る測定エリアの状態図、第１４
図の（Ａ）、　　（Ｂ）はさらに別の実施例に係る測定
エリアの状態図である。 （Ａ）、（ＡＩ）・・・放射温度計 （ＲＤＩ）、　　（ＲＤＩ＋）・・・第１放射計（ＲＤ
、）、　　（ＲＤＩり・・・第２放射計（Ａｔ　）、　
　（Ａ＋＋）。 （ＡＩ３）　、　　（Ａｈａ）　。 （Ａｌｆｆ）・・・第１測定エリア （Ａｘ　）　、（Ａｈａ）　。 （Ａｈａ）　、　　（Ａｈａ）　。 （Ａｌｌ）・・・第２測定エリア （１４）、　　（７３）・・・第１検知器（３４）、　
　（７７）・・・第２検知器（５１）・・・ＣＰＵ 第１図 王 ！ 籐　３　図 第　５　図 第６図 第４図 第７図 Ｄ２ 第１０図 （Ａ） （Ｂ） 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定エリアが測定対象よりも大きく測定対象から
   の放射エネルギーをその背景からの放射エネルギーとと
   もに特定の波長域で測定する第１放射エネルギー測定手
   段と、 前記背景からの放射エネルギーのみを前記波長域と同じ
   波長域で測定する第２放射エネルギー測定手段と、 前記第１放射エネルギー測定手段が測定した測定対象お
   よび背景の合計放射エネルギー、前記第２放射エネルギ
   ー測定手段が測定した背景の放射エネルギー、前記測定
   対象の放射率および前記測定エリア内における前記測定
   対象の面積と前記測定エリアの面積との比に基づいて、
   前記背景からの放射エネルギーを除去した状態で前記測
   定対象の温度を演算する演算手段 とを備えた放射温度計。
2. （２）前記第１放射エネルギー測定手段の焦点距離と前
   記第２放射エネルギー測定手段の焦点距離とが実質的に
   等しく、前記第１放射エネルギー測定手段の光軸と前記
   第２放射エネルギー測定手段の光軸とが実質的に平行で
   あり、前記第１放射エネルギー測定手段の測定エリアと
   前記第２放射エネルギー測定手段の測定エリアとが離れ
   た状態に構成されている特許請求の範囲第（１）項記載
   の放射温度計。