JPS6366426A - 物体の非接触温度測定方法と制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物体の温度を非接触的に測定するための方法な
らびに物体の温度の非接触測定のための制御装置に関す
る。

〔従来技術〕

物体の熱放射に原因のある温度の非接触測定のとき、こ
こで物体が熱的に均一になっていないので物体の温度と
は言えないが、周囲放射が測定結果を徹底して変造でき
るという問題がある。これらの問題はほんらい信号と雑
音との間の関係の問題である。１００℃に等しいかまた
は少し低いかにあるとき、周囲温度がその上にまたは下
にあるような温度のとき、温度が測定されねばならない
ときには常に重要になる。

〔本発明の解決されるべき問題〕

本発明によればこの問題を解決するために１つのチョッ
パを使用して物体と温度センサとの間の放射熱を細かく
切り、 センサの周囲温度をす（なくともチョッパのセンサーに
向う側でセンサにより検出される温度の判定のときに考
慮することが提案されている。

放射熱が物体と設けられた温度センサとの間で細かく切
られることにより、センサにより検出される放射熱のイ
ンパルスを生じ、その振幅は２つの放射熱部分によって
与えられる。主として第１はチョッパのセンサ側の周囲
放射によりその第２はチョッパのセンサに背を向ける側
の放射熱によりその後者はそこでの周囲の放射及び検出
されるべき放射物体から構成されている。

チョッパのセンサに背を向ける側での周囲放射が放射物
体から分離されていない一方、他方では即ち、チョッパ
と物体との間の距離を出来る限り小さく選択することに
より注目に値しない吊に減少でき、さらに実際上時間的
に不変である。チョッパとセンサとの操作開始が行なわ
れ、特に周囲温度の時間的変動が観察されるときには、
電気的な給電と同じく一般的なチョッパの仕事により及
びセンサ、チョッパに対して比較的小容積の空間を組立
る機構が決定するという事実によっても制約され、温度
変動がそこで安定な大容積の空間の温度に拘らず生じ、
チョッパのセンサ側の周囲放射は重要な問題を生じる。

さて、少なくともチョッパのセンサに向けられた側でセ
ンサの周囲温度が判定の際に考慮されることにより、放
射物体を代表する温度の３１１定を行なうことがうまく
いくのである。一方では、すでに前においてチョッパの
センサ側での部品系は熱的に安定化した。そのことは各
々構成に応じ比較的長い時間を必要とし、他方、どんな
値で上述の部品系が最終的に熱的に安定するかは無関係
である。

完成部品として容器内に集積増幅器と共に構成されてい
る放射熱の非接触測定の市販の温度センサは公知であり
、それをもってざらにセンサ容器の温度を周囲温度とし
て考慮することが提案されている。

センサ容器の放射熱は通常容器内に半導体薄膜が集積さ
れている本来のセンサに直接影瞥を及ぼしている。

さらに特に無視できない放射源はチョッパである。チョ
ッパが行う仕事のため特に機械的に運動するチョッパで
は周囲空気にジュールのブレーキのようにチョッパが作
用するので重要であり、チョッパが行う仕事のためそれ
でもってさらにチョッパの仕事により生じる温度を周囲
温度として考慮することが提案されている。

センサ容器の温度は前もって推定される値で制御され、
チョッパの仕事により生じる温度もまた必要とあれば制
御されることがさらに提案されている。

放射熱不透過性部分と放射熱透過性部分とを有する円板
を使用し、機械的に運動するチョッパにより放射熱を細
かく切るときにチョッパの運動面の領域での温度を周囲
温度として考慮することが提案されている。

温度制御信号はここで制御の意味で可能であるけれども
、そのような機械的チョッパの判定部のために全チョッ
パに関する温度の釣り合い性を受けるためそのような制
御が比較的不活発である９番は考慮されるべきである。

それ故に、センサを用いて検出される温度がチョッパに
より生じる温度の橢能において調整することがさらに提
案されている。

放射物体の温度を代表する信号を得るために、まずチョ
ッパの仕事によって生じる温度に従属する第１の信号に
第１の係数を掛け、そこで第２の信号を得るため第２の
係数を加え、そこで第４の信号を得るため、センサによ
り検出された温度に従属する第３の信号をさきの第２信
号で除し、第４の信号に第１の信号を加えるように前も
って推定することは好ましい。

センサ出力信ｑの偶然的変動を消去するために多くのチ
ョッパ期間にわたりさらに判定する前にセンサ出力信号
を平均することが好ましい。

センサの出力信号の調整に対する上述の係数はチョッパ
により生じる温度にもとづき、好ましくは少なくとも２
つの測定から前もって推定される物体の温度とチョッパ
の仕事によって生じる温度の各２つの値を実験的に決定
され、蓄積される。

上述のように、物体が熱的に釣り合いがとれているとき
に、ただ物体の温度を語ることができるのである。

他方、熱的に釣り合いとれていない物体に関する温度測
定は直接測定領域にある物体の容積要素の蓄積エネルギ
を代表するのである。

そのような温度測定をもつ大きな物体の際物体の出来る
限り大きな容量素子の熱蓄積エネルギについて言明を得
るために、熱蓄積エネルギの物体の容積要素を拡大する
ために温度測定を代表し、センサを使用する温度測定が
すでに設けられ、または物体に装置されたくぼみの領域
で行うことが提案されている。

例えばそのようなくぼみは物体として測定されるかん詰
の開口部であり、または金属棒のようなそのようなくぼ
みを持たない物体の際には孔の形状で設けられるくぼみ
である。それですでに述べた温度測定は木質的により大
きな物体の容積要素に対する熱蓄積エネルギを代表して
いる。しかも設けられたくぼみは黒体と同じく放射の生
成に作用し、比較的大ぎな隣り合っている容積にわたっ
て平均した熱容聞に相当する放射熱を放出する。

物体が相対的にセンサに対して運動するときに、例えば
製造通路上のように、チョッパ期間がセンサ測定領域に
くぼみが存在するような間の時間より小さく選ばれ、そ
のため任意大きさに消去し、平均化を行うことができる
ために、この測定時間のあいだ、自由に処理するため充
分な測定点を持つことが提案されている。

本発明による物体の温度を非接触的に測定するための制
御装置は 第１の温度センサと、 センサの熱入力に直列接続する放射熱チョッパと、 すくなくともチョッパのセンサ側の両方でチョッパ及び
／または第１の温度センサの領域での他の温度センサと から成っている。

好ましくは１つまたはその他の温度センサは第１の温度
センサ“の容器及び／またはチョッパと熱的に密接して
結合されている。

その際、温度センサが配置されている領域に対して温度
制御回路における制御量の受けとして他の温度センサを
すくなくとも接続することがさらに提案されている。

簡単な構成の制御装置は機械的に運動するチョッパがチ
ョッパ円板のようなチョッパであり、放射熱不透過性部
分と放射熱透過性部分とを有し、１つもしくはその他の
温度センサを直接チョッパ運動面の領域に配置している
。

そのようなチョッパを設けるとぎチョッパの摩擦仕事の
ため周囲空気を比較的長い時間、１時間から数時間、チ
ョッパの周囲温度までに止めることができ、チョッパ領
域から第１のセンサに与えられる放−射熱を１つの安定
値に達することがはっきりした。

多くの応用の場合において代表的な測定は直接そのよう
な制御装置の制御＋後に実施できることが重要であるの
でその他の温度センサの上述の配置をチョッパ運動面の
領域に置くのはきわめて好都合であり、それによってこ
のセンサにより検出される時間的に変化する温度を考慮
することにより測定結果に対して直接代表的な装置の！
！ＩｗＪ後に測定することが可能である。

時間的に変化する放射の挙動は１つまたは多くの制御回
路を設けることにより消去できるけれども、これに対す
る支出は相対的に大きくなり、特に温度ｉｔ、ＩＩ御素
子として加熱及び／または冷却機構、ベルチェ素子のよ
うなものを設けねばならないし、そのような制御回路は
すでに述べたように遅い。

ｉｔ、！Ｉ　１回路を設けることは基本的にはすくなく
とも温度センサの一部分の出力を供給し、出力側に物体
の温度を代表する信号を放出する判定部を設けることに
より回避することができる。

そのような判定部の好ましい構成は物体温度に対して第
１の温度センサの出力と共にチョッパの領域におけるそ
の他の温度センサの出力信号を清算することである。す
なわち、１つもしくはその他の温度センサをチョッパの
領域に配置し、その他の温度センサに対する入力を判定
部の東口部で制御し、第２の入力の信号調節値で制御し
、乗算部の出力を加口部に供給し、別の信号ＷＪ節値で
制御し、第１の温度センサの出力を判定部の除算部の分
子に入力して供給し、その分母に入力して加算部の出力
信号を供給し、除算部の出力ならびに別の温度センサの
出力を加算部に供給し、その出力を判定部の出力として
導く。さらに乗算部の第２の入力及びその後で接続され
る加算部に調節値の信号に対する蓄積機構が接続されて
いる。

特に上に示したように測定するべき物体に関してくぼみ
が設けられ、そのような物体が相対的に温度センサに対
して運動する時には温度測定が運動物体に関して方向づ
けられる位置で、すなわちくぼみの領域で行われること
及びそうでない場合に１つの基準を準備することが重要
である。このことは第１センサにしきい値−敏感部で制
御すること、その出力を第１センサの出力にそこで制御
装置の出力と共に有効に結合さけ、センサ出力信号の値
を前もって推定されるレベルの上または下に置くことに
よって解決される。

上述の意味でくぼみを設けた物体において、くぼみがセ
ンサの測定領域にない限りその表面放射は測定に有効で
あり、測定領域にくぼみが入るときには表面放射は突然
変化し、いわゆるしきい値−敏感部がさきにのべたくぼ
みがセンサの測定領域に置かれるときから検出すること
を可能とする。

そのときセンサ及びしきい値−敏感部は第１のセンサに
より検出される温度もしくは時間単位当りの放射の前も
って推定される変動で応答するように構成されるのが好
ましい。それで、放射変動もしくは側面放射を測定に優
勢な温度レベルに関係なく解除する。

本発明を図面を参照して実施例につき詳しく説明する。

第１図は１例としてビ日電気検出器として構成される温
度センサ１を示している。それは物体３の領域において
接触なしに配置されている。センサ１は通常ピロ電気変
換器として作用し出力側に信号Ｓを放出する。第１図に
図示された配置において物質の温度もしくは物体の放射
ひ３ならびに温度０ｕに相当する周囲温度の機能におい
て放出する。さて物体３の放射が実質的に周囲温度に異
ならないとき、そこでの温度がたとえば１００℃以下で
あって、周囲温度が２０℃である場合には周囲放射は測
定温度に許せない程度に影響を及ぼす。このことは特に
後はど説明される理由から周囲温度は一定ではなく、む
しろ時間的に変化する時に影響を及ぼす。

第２ａ図にはと３に相当する放射をもつ測定物体３とセ
ンサ１との間に本発明による放射熱のチョッパ５が配置
されている。放射熱のチョッパ５は例えば機械的チョッ
パであり、放射熱不透過性部分５ａと熱放射透過性部分
５ｂとが矢印で示されるように交互に物体３とセンサ１
との間で運動する。チョッパ５に関し、センサ１側の周
囲温度は、９’ｕ　Ｉと示され、チョッパ５に関し物体
３側の周囲温度は、９／ｕ２と示され、第２ｂ図に示さ
れる信号はセンサ１の出力を定性的に表わされる。もし
センサ１と物体３との間の放射がチョッパ５の部分５ａ
によって阻止されるならば、センサ１から検出される放
射レベルは第２ｂ図の下の包絡線の放射９′ＬＩ　Ｉに
相当する＆ｕ１に一致する。もし物体３とセンサ１との
間の放射が部分５ｂによって開放されるならば、検出さ
れる放射は物体放射壮３とひｕ２に相当する周囲放射か
ら放出する一つの値に一致する。物体側の周囲放射９ｕ
２は物体３にチョッパ５を出来る限り接近して配置する
どきセンサ側の周囲温度、！ｌ；’ｕ＋は実質的に減少
できる。一般に第２ａ図に概略的に示す装置は概略的に
示す容器７のなかに据え付けられ、その装置の操作開始
のときから比較的長い時間の経過により容器７の内部の
悪い換気と空間で袋ｕ１に相当する放射が安定化する。

このことは第２ｂ図の出力信号Ｓの時間的変数の娠幅挙
動を導き、なｄ５９３に相当する物体放則が一定となる
。多くの場合１，９−．２に相当する周囲温度が充分な
精密度をもって定数として受（）入れできるので１，９
−ｕ、に相当する放射に対して特に熱振動時間の間、数
時間持続できる時間の間隔を可能としない。それ故、正
確な一温度測定のためにはチョッパ５のセンサ側の関係
を知ること、ｇ慮すること、または影響を及ぼすことが
重要である。そのため第３図に概略的に示すように容器
７により確定されるセンサ側の領域Ｂの内部は一定の放
射関係が存在するかまたは場合によってはそうではない
。

領域Ｂの空間から実質的な放射の寄与が知られ、検出器
の出力信号Ｓの判定のとき考慮することができる。

チョッパ５のセンサ側の圧ｕ１の温度に相当する周囲に
対しとりわけ２つの放射源に責任があり、その第１は第
４図に表わされる一般的供給線９を経て通常集積された
増幅器をもって電気的に給電されるセンサ１、そのため
の容器１１であり、第２はチョッパ５であり、とくに矢
印Ｐで表わされるとき機械的に運動するチョッパが問題
になる。

集積されたセンサ１の容器１１は内部のピ日電気の敏感
な半導体素子上に放射する間チョッパ５の櫟械的運動が
周囲空気に摩擦熱を与え、その容器は多かれ少なかれ閉
じられた比較的小さな空間系で機械的な固定１１構をも
ち、第２ａ図及び第３図の容器７に類似したケーシング
は若干程度の温度上昇をはじめの２，３時間の間で装置
の運転開始後導くことができる。

第４図に示すようにそれ数本発明による第１の温度調節
センサ１３はセンサ容器１１と熱的に密接して接続され
る。その他の温度調節センサ１５はチョッパ５に密接し
て接続され、機械的チョッパの際、センサ１５が直接チ
ョッパ１５の運動面の領域に配置され、チョッパの周囲
空気の温度を測定するのである。

通常熱、電気変換器として構成されるセンサ１３と１５
は容器の温度を代表する信号Ｓ＋＋もしくはチョッパ５
の周囲空気の温度を代表するＳ５を放出する。

第５図にはセンサ１，１３及び１５の信号を徹底的に使
うようにした第１の変形を概略的に示している。

概略的に示されている測定センサ１は比較的大ぎな容積
の熱良導体である。たとえば金属製物体１７に埋めこま
れ、一方においてセンサ１３に熱的に密接して接続し他
方にＪ３いてベルチェ素子のような温度制御索子１９に
熱的に密接して接続している。容器１１の容器温度に従
属するセンサ１３の出力信号Ｓ１１は必要とあればユニ
ツ（・２１で選別され、増幅され、その後示差部２３の
制御爪Ｘとして供給される。示差部２３は制御量入力Ｗ
、制御可能な目標値もしくは処理値Ｗを制御可能な制御
信号源２５から供給される。示差制御信号Δは制御器２
７を経てペルチェ素子の温度制御素子１９に供給される
。その結果金属ブロック１７の温度はユニット２５で制
御された目標値Ｗに相当する値で調節される。そのため
、容器１１の容器温度は時間的に一定値になることが知
られている。

容器１１及び金属ブロック１７の温度変動に対する比較
的小さな慣性のため容器１１の熱的安定性が速やかに達
成できるので、その結果示された装置の操作後、容器１
１の熱的不安定性によりひきおこされる欠点に関係して
重要な測定を行うことができる。この好ましい、その他
の詳細に説明される実施例の変形はチョッパ５の仕事に
より生じる温度の変動を検出するセンサ１５の出）ＪＳ
ｓを判定器２９の測定センサ１の出力Ｓと接続し、その
出力ｓ　＜９３）を放出し、信号Ｓ　（９３）は物体３
の放射を代表していて、測定センサの出力信号Ｓ及びセ
ンサ１５の出力信号Ｓ５の清紳から決定される。判定部
の実現化に関して第７図を参照してさらに以下説明する
であろう。

第６図にはチョッパの運動面の領域での温度を制御する
ときの別の実施例の変形が示されである。

チョッパとして普通高いチョッパ周波数をうけるために
この図による実施例の変形の際ばかりでなくむしろ機械
的チョッパを据え付ける場合、通常の実施例の変形にお
いてはモータ３１を使用して駆動されるチョッパ円板５
′が据え付けられている。チョッパ円板５′は放射熱の
不透過性部分５ａと放射熱の透過性部分５ｂとを持って
いる。この実施例の変形の際に、チョッパ５′の運動面
の領域の温度を直接測定するセンサ１５の出力はユニッ
ト２１ａで増幅及び選別の後、制御爪信号Ｘとして示差
部２３ａに供給される。

その第２の入力に第５図と同様に制御可能な信号ｖＡ２
５ａで制御可能である処理値信号もしくは目標値信号Ｗ
が供給される。示矛部２３ａの出力画にあられれる示停
制御信号Δは制御器２７を経て、例えばチョッパ円板５
′と熱的に密接して接続する円板＠３３に作用するペル
チェ素子のような温度制御素子１９ａに供給される。こ
のｉｉＩＩｗ回路は通常第５図に説明されたものより不
活発であり、＠３３と円板５′の周辺の間の熱伝導の不
活発性により規定され、そこで高い周囲速度のため最高
の周囲温度が制御されるので迅速の制御−安定性の理由
からこの制御回路の限界がある。　　。

それに拘らずよく知られた応用例の場合及びチョッパ配
置の比較的小ざい寸法の際にはこの装置が選ばれ、必要
とあれば第５図による制御に加えて、とくにカー電池（
Ｋｅｒｒ−Ｚｅ　ｌ　Ｉｃ　）のような光−電気チョッ
パが据え付けられるどきに選択される。

第６図に説明するように、温度センサ１３の出力Ｓｏは
センサ容器１１の温度が測定されたものであり、測定セ
ンサ１の出力Ｓとともに判定部２９ａに供給され、伯の
出力には族Ｉｎ物体７９３を代表する信号Ｓ（秒３）を
放出する。

第７図には自画ブロックに基づき、第５図による実施例
の変形の終りにある判定部２つを説明するものである。

放射物体に相当する物体温度−デ３に対する第１次近似
として次の式が少なくとも与えられる。

ここで ３３は物体３の放射熱に基づきセンサ１の場所でＰＡ勢
である温度、 ９はセンサ１により測定される２ｇ度で、Ｓに相当する
、 Ｓはチョッパ５の運動面の直接領域でセンサ１５を用い
で検出される温度で、Ｓ５相当する、ａ、ｂは実験的に
決定される係数もしくは常数であり、物体３同じくチョ
ッパ５の配置、センサ１及びセンサ／チョッパ領域に設
けられる別の予防対策に左右される。

この式に一致してセンサ１５の出力信号は判定部２９で
まず乗客７部３５に供給される。調ゴ可能な係数すが第
２の入力に増幅係数として供給される。係数すは調節部
３７で調節され、そこに蓄積されている。東痺部３５の
出力は加算部３７に供給され、調整部４１で調節され得
る係数ａを第２の入力に供給される。加算部３９の出力
は除算部４３の分母入力に供給され、センサ１からの出
力信号がその分子入力に供給される。最後に、除算部４
３の出力信号は加算部４５に供給され、センサ１５から
の出力信号が加えられ、加算部４５の出力側に放射物体
に相当する温度ひ３を代表する信号Ｓ　（ａ３）が現わ
れる。

判定部２９で調節されるところの上式の係数ａ。

ｂはすくなくとも物体３の２つの前もって推定される、
一定な物体温度で、各々の２つの異なるセンサ１５によ
って検出されるチョッパ領域での温度で、調整部３７と
４１を用いて、判定部２９の出力信号がセンサ１５を使
用して検出された信号に左右されない発生信号で各々と
も物体温度を示すように調節され、実験的に決定される
。２つの異なるセンサ１５を用いて検出される温度はた
とえばチョッパ５の操作開始後の直接の第１の測定と上
述のセンサ１５を用いて検出された温度の熱安定後の各
々の第２の測定とを実施することによりつくりだされる
。

これまで説明したように、物体表面の熱放射の相対的な
正確な温度測定は物体が等温的でないときには測定セン
サ１の領域にまさしく存在するそのような物体の位置の
周囲での比較的小さな容積要素の熱蓄積エネルギをただ
代表している。多くの場合、そのような温度測定と本質
的に大きな容積要素の熱蓄積エネルギをよこぎっでセン
サ１に関して物体の位置に関連して得ることが好ましい
。

このことは簡単な技術と方法ですべて説明された方法の
変形の際、第８図に示されるように物体３に孔４７ｂよ
うなくぼみを設けることによって達成できる。その孔は
熱的には黒体のように放射し、そのためただその表面放
射だけが検出されるとさよりも物体の実質的なより大き
な熱蓄積エネルギを代表している。このことは例えばか
ん詰物体の熱エネルギ状態の測定のとき特に有利に利用
される。製造ライン上で熱測点点が熱的に釣り合ってい
ないとき製造通路の縮小を許すこと、かん詰物体が等温
的になるまで待ちが許されないときに右利に利用される
。この場合、かん詰物体における開口部は直接上述のく
ぼみとして利用し、かつ詰物体の開口部の領域で非接触
的に温度をここに説明されてきた技術と方法で測定する
のである。

第８図にはセンサ１に直接、後位置で制御される信号の
選別／判定を示している。センサ１に対して運動する物
体がセンサ１の領域に重要な測定物としてあられれると
き温度が検出できる。

矢印■３で与えられる運動する物体３は上述の技術によ
る温度測定を使用し熱蓄積エネルギを量定するためくぼ
み４７を設け、その表面にはひ。

に相当する放射熱を生じさせ、表面領域の熱蓄積エネル
ギが定性的に点線で示すようにあられされている。くぼ
み４７の領域で物体３は、９Ｅに相当する放射を放出し
、定性的に細かに平行線を引いて表わしているように大
きな物体の容積要素の熱蓄積エネルギを示している。第
８図に概略的に示したチョッパ５をもって物体の放射は
細かく切られ、センサ１に衝突する。センサ１としては
普通ピロ電気検出器が設けられ、時間的に一定な放射値
でなく、むしろ時間単位当りの放射の変動に応答してい
る。それ故、測定に対してチョッパを設けることは時間
的に変動しない物体の放射に重要である。センサ１の出
力にチョッパの周波数ｆｓで、定性的に示されたインパ
ルスを放出し、センサ１の領域でのくぼみ４７に到着す
るや否や、センサ領域での８０に相当する放射のただの
表面であるときよりもより高い、またはより深いインパ
ルスを放出する。

比較器のようなセンサ１を後位置で制御するしきい値−
敏感部４９を用いて調整部５１において調整可能なしき
い値Ｒでセンサ１の出力信号が表面放射に相当するシ０
に一致する値から区別され、測定される。しきい値−敏
感部４９によりスイッチ機構５３が閉じられ、平均値−
生成部５５の生成したインパルスｓ　＜９−、　＞が接
続して、例えば積分素子が検出し、今や受信したインパ
ルスの値が加えられ、その結果は数Ｎにより受信された
ーｒンパルスを割られる。数Ｎは例えば係数器５７を用
いて検出される。平均値−生成部５５で生じた平均値の
結果は第７図、第６図または第５図の対応して設けられ
る判定部２９もしくは２９ａに供給される。チョッパ周
波数ｆ５の逆数のチョッパ期間は時間間隔より実質的に
より短くその間、物体の与えられた速度ｖ３でセンサ１
の領域でくぼみ４７があるように選択される。平均値生
成により平均値生成部５５でＳ（シーに相当するインパ
ルスの偶然の変動が平均される。さらに、しきい値−敏
感部４９はスイッチ５３を経て物体が測定に重要な位置
にあるときに制御装置が正確に活動的に制御することを
許可する。

記述された本発明による方法及び装置は物体の熱的放射
に相当する温度を正確に非接触的に測定し、その正確な
温度測定は大きな物体の容積要素の熱的エネルギ含量の
測定に対して物体のなかにくぼみを設けることにより十
分に利用し、例えば製造ライン上のかん詰のような等温
的でない中空物体に関し、その熱的エネルギ部分を代表
する値を後群な温度測定で得ることができる。例えばそ
のようなかん詰物体の密度検査のときには重要であり、
漏れによる重要な圧力低下は温度変動条件による圧力の
低下から分離されねばならない。換言すればそこでの測
定に重要な圧力の温度補償は実施されねばならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は周囲からの放射作用を伴う物体の温度を非接触
的に測定するための温度センサの配置を概略的に示す図
、 第２ａ図は温度センサと物体との間の放射熱を細かく切
る際の第１図の配置と同様な関係を示す図、 第２ｂ図は種々な放射に依存する第２ａ図の装置で放出
するセンサ出）ｊ信号を定性的に示す図、第３図はセン
サーチョッパ配置に関して熱的に制御される領域を第２
ａ図の配置に概略的に示す図、 第４図は第３図の領域での温度もしくは熱放射関係の制
御に対し、第２ａ図の図面に基づき概略的な重要な温度
測定位置を示す図、 第５図はチョッパの仕事により生じる放射の機能におい
て測定信号の調節及び放射物体のセンサに対する容器の
温度制御について第４図による制御装置を示す図、 第６図は放射物体のセンサの容器温度のは能において測
定信号の調節及び温度制御されたチョッパを有する第５
図と同様な図を示し、 第７図は機能的ブロックに基づき表わされた判定部の構
成を有する第５図の制御装置を概略的に示す図、 第８図は測定されるべき物体が本発明により設けられる
くぼみを右し、測定に重要な位置にあるとぎ検出ならび
にセンサ出力信号の選別を撮画的ブロックにより示す図
である。 １．１３．１５・・・温度センナ、３・・・放射物体、
５・・・チョッパ、７，１１・・・容器、９・・・給電
線、１７・・・金属物体、１９，１９８・・・温度制御
素子（ペルヂエ素子＞、２３．２３ａ・・・示差部、２
７，２７ａ・・・制御器、２９・・・判定部、３５・・
・乗算部、３７．４１・・・調節部、４３・・・除算部
、３９．４５・・・加算部、４７・・・孔、くぼみ、４
９・・・しきい値−敏感部（比較器）、５３・・・スイ
ッチ、５５・・・平均値−生成部、５７・・・計数器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物体からの温度の非接触測定において、前記物体（
   ３）と温度センサ（１）との間の放射熱をチョッパ（５
   ）により細かく切り、すくなくともセンサの周囲温度を
   前記センサ（１）により検出された温度の判定の際前記
   チョッパ（５）の前記センサ（１）に向けられる側で考
   慮することを特徴とする物体の非接触温度測定方法。 ２、周囲温度としてセンサ容器（１１、Ｓ＿１＿１）の
   温度が考慮されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載する方法。 ３、周囲温度として前記チョッパ（５）の仕事により生
   じる温度が考慮されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項及び第２項のいずれか１つによる方法。 ４、前記センサ容器（１１）の温度は前もって推定する
   値で制御される（１３、２１、２７、１９）ことを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載による方法。 ５、前記チョッパ（５）の領域の温度が前もって推定す
   る値で制御される（２１ａ、２７ａ、１９ａ）ことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載による方法。 ６、前記放射熱が機械的に動くをチョッパ（５、５′）
   により細かく切られ、１つの周囲温度としてチョッパの
   運動面（Ｓ＿５）の領域の温度が考慮されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第５項記載のいずれか
   １つによる方法。 ７、１つの周囲温度としてチョッパ（５、５′）の領域
   の温度を測定し、前記センサ（１）により測定された温
   度（Ｓ）を前記チョッパの運動面での領域の温度（Ｓ＿
   ５）の機能において調整する（２９）ことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第５項記載のいずれか１つに
   よる方法。 ８、前記チョッパにより生じる温度（Ｓ＿５）に従属す
   る第１の信号は第１の係数（ｂ）をもって乗じ、得られ
   た値に第２の係数（ａ）を加え、第２の信号を得て、前
   記センサ（１）により検出された温度に従属する第３の
   信号（Ｓ）を第２の値により除し、第４の信号を得て、
   第４の信号に前記第１の信号Ｓ＿５を加え、放射物体を
   代表する信号（Ｓ■＿３）を受けることを特徴とする特
   許請求の範囲第７項記載による方法。 ９、前記センサ出力信号（Ｓ）は他の判定の前で多チョ
   ッパ機関にわたり（１／ｆ＿５）、平均される（５５）
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第８項記載
   のいずれか１つによる方法。 １０、前もって推定される物体の温度（■＿３）ですく
   なくとも２つの測定からの前記第１及び第２の係数（ｂ
   、ａ）及び前記チョッパにより生じる温度（Ｓ＿５）の
   各々の２つの値が実験的に決定され、記憶される（４１
   、３７）ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載に
   よる方法。 １１、熱蓄積エネルギに対する物体容積要素を拡大する
   ために、代表的な温度測定が前記センサ（１）による測
   定の前に設けられ、または物体（３）に装置したくぼみ
   （４７）の領域にて行われることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第１０項記載のいずれか１つによる方
   法。 １２、前記センサ（１）に相対的に運動する物体（３）
   に対して、センサ（１）の測定領域においてくぼみ（４
   ７）にある間の時間間隔より前記チョッパ期間（１／ｆ
   ＿５）を小さく選ぶことを特徴とする特許請求の範囲第
   １１項記載による方法。 １３、物体の温度を非接触的に測定する制御装置におい
   て、 第１の温度センサ（１）と、 前記センサ（１）の熱入力に直列接続する放射熱のチョ
   ッパ（５）と、 前記チョッパ（５）及び／または前記第１の温度センサ
   （１）の領域に他の温度センサ（１３、１５）を設ける
   ことを特徴とする制御装置。 １４、前記別の温度センサ（１３）は前記第１の温度セ
   ンサ（１）の容器（１１）に熱的に密接して結合されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載によ
   る制御装置。 １５、１つもしくはその他の温度センサ（１５）が前記
   チョッパ（５）と熱的に密接して結合されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１３項及び第１４項記載の
   いずれか１つによる制御装置。 １６、１つまたはその他の温度センサ（１５、１１）が
   それが配置されている領域内で温度制御回路において制
   御量の受け（Ｘ）として領域内に接続されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１３項から第１５項記載のいず
   れか１つによる制御装置。 １７、前記チョッパ（５）が機械的に動くチョッパであ
   り、１つもしくはその他の温度センサ（１５）が前記チ
   ョッパ運動面の領域内に直接配置されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１３項から第１６項記載のいずれか
   １つによる制御装置。 １８、判定部（２９、２９ａ）が設けられ、その判定部
   にすくなくとも前記温度センサ（１、１３、１５）の部
   品の出力が供給され、出力側に物体温度（■＿３）を代
   表する信号（Ｓ（■＿３））を生じることを特徴とする
   特許請求の範囲第１３項から第１７項記載のいずれか１
   つによる制御装置。 １９、１つもしくはその他の温度センサ（１５）が前記
   チョッパ（５）の領域に配置され、この別の温度センサ
   （１５）に対する入力を判定部（２９）で乗算部（３５
   ）の後位置で制御され、第２の入力が信号調節値（３７
   、ｂ）で制御されること、前記乗算部（３５）の出力は
   加算部（３９）に供給され、調節値（４１、ａ）で制御
   されること、前記第１の温度センサ（１）の出力は判定
   部の除算部（４３）の分子に入力して供給され、その分
   母に入力して前記加算部（３９）の出力信号が供給され
   ること、前記除算部（４３）の出力ならびに前記別の温
   度センサ（１５）の出力が加算部（４５）に供給され、
   その出力は前記判定部２９の出力に導かれることを特徴
   とする特許請求の範囲第１８項記載による制御装置。 ２０、前記乗算部（３５）の第２の入力及びその後で接
   続される加算部（３９）に調節値の信号（ａ、ｂ）のた
   めの記憶機構が接続される（３７、４１）ことを特徴と
   する特許請求の範囲第１９項記載による制御装置。 ２１、前記第１の温度センサ（１）は平均値−生成部（
   ５５）で後位置で制御され、その平均時間（Ｎ）は前記
   チョッパの期間（１／ｆ＿５）より長いことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第２０項記載のいずれか１
   つによる制御装置。 ２２、前記第１のセンサ（１）はしきい値−敏感部（４
   ９）で後位置で制御され、その出力は前記第１センサ（
   １）の出力に制御装置の出力と共に効果的に接続され（
   ５３）、前記センサ出力信号（Ｓ）の値が前もって推定
   されるレベル（Ｒ）の上または下にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第２１項記載による制御装
   置。 ２３、前記しきい値敏感部（４９）もしくは前記センサ
   （１）は前記センサ（１）により検出された時間単位当
   り放射熱の前もって推定される変動に応答することを特
   徴とする特許請求の範囲第２２項記載による制御装置。