JPS58202851A - 非接触温度測定用赤外線変換伝送器 - Google Patents
非接触温度測定用赤外線変換伝送器Info
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- JPS58202851A JPS58202851A JP58034676A JP3467683A JPS58202851A JP S58202851 A JPS58202851 A JP S58202851A JP 58034676 A JP58034676 A JP 58034676A JP 3467683 A JP3467683 A JP 3467683A JP S58202851 A JPS58202851 A JP S58202851A
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Classifications
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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
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
-
- G—PHYSICS
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (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】
本発明は、非接触温度測定用赤外線實僕伝込器に関し、
特定すると赤外線またはBJ fJ’放射純を利用し、
電力を受は入れ出力を伝送する2木の細しか必要としな
い対象と非接触で温度を測定する赤外線変換伝送器に関
する。
特定すると赤外線またはBJ fJ’放射純を利用し、
電力を受は入れ出力を伝送する2木の細しか必要としな
い対象と非接触で温度を測定する赤外線変換伝送器に関
する。
最新の温度測定システムの最先端のものは、トランスジ
ューサ(itJj器)と、関連する伝送器である。変換
伝送器(以下計器と称することもある)は、通常、対象
の温度に比例して好ましくは4〜2omADCの強い直
線出力信号な生1′ることが求められる。この形式の大
きさの141 f4i; (、j号は、伝送線抵抗によ
って実質的に信号の損失を伴なわずに受信装置に容易に
伝送できる。
ューサ(itJj器)と、関連する伝送器である。変換
伝送器(以下計器と称することもある)は、通常、対象
の温度に比例して好ましくは4〜2omADCの強い直
線出力信号な生1′ることが求められる。この形式の大
きさの141 f4i; (、j号は、伝送線抵抗によ
って実質的に信号の損失を伴なわずに受信装置に容易に
伝送できる。
このような望ましい1M1流佃号を発生できる計器);
1. 、これまで必ずといってよいはと「接触」型、す
なわち対象と物理的に接触する形式であった。
1. 、これまで必ずといってよいはと「接触」型、す
なわち対象と物理的に接触する形式であった。
これに反し、本発明は、温度にab的に比例して望まし
い4〜20mADCの電流出力信号を発生し得、かつ市
詠1dよび受伯装#に接続される2線のみしか利用しな
いという利点を備える非接触形式の新規な変換伝送器に
関する。本発明の装置は、遠隔読取り装置であるから、
危険な場所で本質的に安全な動作を行なうために承認さ
れた熱および圧力障(Vとともに使用でき、また可動部
品を有しない。本発明は、性能および変幻性において熱
電対や抵抗1.4度針のような従来形式の接触型温度測
定伎1#に桃戦する非接触温度測定用赤外線変換伝送器
に関するものである。
い4〜20mADCの電流出力信号を発生し得、かつ市
詠1dよび受伯装#に接続される2線のみしか利用しな
いという利点を備える非接触形式の新規な変換伝送器に
関する。本発明の装置は、遠隔読取り装置であるから、
危険な場所で本質的に安全な動作を行なうために承認さ
れた熱および圧力障(Vとともに使用でき、また可動部
品を有しない。本発明は、性能および変幻性において熱
電対や抵抗1.4度針のような従来形式の接触型温度測
定伎1#に桃戦する非接触温度測定用赤外線変換伝送器
に関するものである。
対象から放射される放射線□・を利用して非接触で対象
物の表面温度を正確に間1定することは、もちろん多年
にわたりなされて米た。例えば、1977年2月111
付で1)onald S、 jvlichaelに発行
され本出願の一受入に譲渡された米国特許第4. OO
5,605号を参照さt(たい。実際に、遠隔rMIf
測定の1P坤は工業、科学、薬学などの極々の分封で広
くゼ・用されて来た。この形式の代表的従来装置は、(
a)感知ヘッド、(b)感知ヘッドから遠隔に配置瞳さ
れる電子パッケージおよび(e)感知ヘッドと電子パッ
ケージを接続するケーブルまたは伝送線より琺る。普通
、感知ヘッドは、放射線を集中させるための光学部材、
若干の電子1子そしておそらくは照準装置を収容してお
り、対象の近くに配置される。電子パッケージは、普通
、感知ヘッドから到来する信号の増幅4?、放射率の調
節、信号の画紳化、周囲温度の影響の補償等含む信号の
処理を打なう。
物の表面温度を正確に間1定することは、もちろん多年
にわたりなされて米た。例えば、1977年2月111
付で1)onald S、 jvlichaelに発行
され本出願の一受入に譲渡された米国特許第4. OO
5,605号を参照さt(たい。実際に、遠隔rMIf
測定の1P坤は工業、科学、薬学などの極々の分封で広
くゼ・用されて来た。この形式の代表的従来装置は、(
a)感知ヘッド、(b)感知ヘッドから遠隔に配置瞳さ
れる電子パッケージおよび(e)感知ヘッドと電子パッ
ケージを接続するケーブルまたは伝送線より琺る。普通
、感知ヘッドは、放射線を集中させるための光学部材、
若干の電子1子そしておそらくは照準装置を収容してお
り、対象の近くに配置される。電子パッケージは、普通
、感知ヘッドから到来する信号の増幅4?、放射率の調
節、信号の画紳化、周囲温度の影響の補償等含む信号の
処理を打なう。
電子パッケージは、通常制御室に設置されるものであり
、選択された表示装置または制御装置と19・用するこ
とを可能にする種々のmvおよびm入出力を備えること
ができる。
、選択された表示装置または制御装置と19・用するこ
とを可能にする種々のmvおよびm入出力を備えること
ができる。
ケーブルまたは伝送線は、感知ヘッドと電子パッケージ
間を接続する。この楯の従来装置ttのケーブルは、2
本〜数本の任意の数の導線を5むことができ、普通、全
システムの適正な動作を補償するため、シールド付き計
器ケーブルより成る。感知ヘッドにより弁、生される1
、(号は、辿常昼ソース抵抗により発せられるものでは
ないから、伝送勝り抗は、長いクープルが使用された場
合に従来形式のシステムで高精度を達成する上で制限的
ファクタである。
間を接続する。この楯の従来装置ttのケーブルは、2
本〜数本の任意の数の導線を5むことができ、普通、全
システムの適正な動作を補償するため、シールド付き計
器ケーブルより成る。感知ヘッドにより弁、生される1
、(号は、辿常昼ソース抵抗により発せられるものでは
ないから、伝送勝り抗は、長いクープルが使用された場
合に従来形式のシステムで高精度を達成する上で制限的
ファクタである。
本発明においては、周知のシステムに対する顕著な対圧
として、所望の白翰・Ill力信号は自絨の信し′4欠
・4す伝送器により発生され、W来の多導電線入り伝送
#(li!d有の制限を廟する)の必要は完全に排除さ
れる。便利な非調整電線で働く単一のユニットで、亥幻
性がありかつ非常に望ましい2線出力を供給する。
として、所望の白翰・Ill力信号は自絨の信し′4欠
・4す伝送器により発生され、W来の多導電線入り伝送
#(li!d有の制限を廟する)の必要は完全に排除さ
れる。便利な非調整電線で働く単一のユニットで、亥幻
性がありかつ非常に望ましい2線出力を供給する。
12〜40VDCを供給する従来埠、源で動作し祷、感
知される温#に直線的に比例して所望の4〜20mAD
Cの出力を発生し得る従来の2線式7カ、外線トランス
ジューサ股引で遭遇した1つの難点は、12ボルトで4
mAの最大電流(総1148mWのエネルギ)が、全ト
ランスジューサで消費できるようになっていることに由
来する。周知の従来装置の場合、低温度対象(すなわち
室儲K irいもの)の温度を測定するためには、到米
於躬線の「チョッピング」または走査の技術を使用しな
ければならなかった。また、感知全ラドの周囲温度変動
を補償するため、普通、定温度キャビティが基準i!度
源として提供された。これらの技術は、1i[器の最小
消費電力が利用可能な48 mWを大幅に越える程度に
電力を消費するのである。
知される温#に直線的に比例して所望の4〜20mAD
Cの出力を発生し得る従来の2線式7カ、外線トランス
ジューサ股引で遭遇した1つの難点は、12ボルトで4
mAの最大電流(総1148mWのエネルギ)が、全ト
ランスジューサで消費できるようになっていることに由
来する。周知の従来装置の場合、低温度対象(すなわち
室儲K irいもの)の温度を測定するためには、到米
於躬線の「チョッピング」または走査の技術を使用しな
ければならなかった。また、感知全ラドの周囲温度変動
を補償するため、普通、定温度キャビティが基準i!度
源として提供された。これらの技術は、1i[器の最小
消費電力が利用可能な48 mWを大幅に越える程度に
電力を消費するのである。
追って詳細に説明されるよ5に、本発明は、必要な精度
と感度を達成し、しかもチョッパ、スキャナまたは基単
キャビティの必要を除去したのである。したがって、本
発明の実施においては、放射線により発生される(1号
の必要な電子外JJ&!tなし、好ましい4〜20mA
DC<7)直線電流出力を発生するのに十分な電力が利
用できる。もちろん、10〜50mAのようなこれより
広い出力Th’ tQt、範囲または挾い出力電流範囲
も容易に利用できる。
と感度を達成し、しかもチョッパ、スキャナまたは基単
キャビティの必要を除去したのである。したがって、本
発明の実施においては、放射線により発生される(1号
の必要な電子外JJ&!tなし、好ましい4〜20mA
DC<7)直線電流出力を発生するのに十分な電力が利
用できる。もちろん、10〜50mAのようなこれより
広い出力Th’ tQt、範囲または挾い出力電流範囲
も容易に利用できる。
理論的には、本発明に関しては1〜5mAを利用できる
。
。
本発明のこれらおよびその他の目的は、好ましい)ム体
例においては、対象から放射線を受は入れる開口を南す
るハウジング内に、光学手段をその開口内に、検出器を
光学手段から放射線を受光するように配置した変換伝送
装置tにより実現される。
例においては、対象から放射線を受は入れる開口を南す
るハウジング内に、光学手段をその開口内に、検出器を
光学手段から放射線を受光するように配置した変換伝送
装置tにより実現される。
ハウジング内圧は、その壁部から離間して電子部品が取
り付けられており、放射線検出手段により発生される信
号に応答する。好ましい具体例においては、電子部品は
、検出器の出力を適当なレベルに増幅し、計器の周囲湯
度変動を補償し、放射率に対して必要な外部p4節を可
能にし、そして負0![に伝送のため電流出力(4〜2
0mADCフルスケール騨、囲)を発生する。廟慧義な
ことは、本発明の装置は、2#J!電、源に適合し、従
来の測定、表示、記録または制御装置と便用するに適当
な2続出力を供給することである。
り付けられており、放射線検出手段により発生される信
号に応答する。好ましい具体例においては、電子部品は
、検出器の出力を適当なレベルに増幅し、計器の周囲湯
度変動を補償し、放射率に対して必要な外部p4節を可
能にし、そして負0![に伝送のため電流出力(4〜2
0mADCフルスケール騨、囲)を発生する。廟慧義な
ことは、本発明の装置は、2#J!電、源に適合し、従
来の測定、表示、記録または制御装置と便用するに適当
な2続出力を供給することである。
以下図面を参照して本発明、、ケ好ましい具体例につい
て説明する。図面において同じ参照番号は同じ部lを指
している。
て説明する。図面において同じ参照番号は同じ部lを指
している。
第1図には、変換伝送装置が総括的に10で指示されて
いる。装置10は例示の支持体12内に取り付けられて
いる。この支持体は、実除には容器の壁のような熱的ま
たはその他の障壁とじ(0る。
いる。装置10は例示の支持体12内に取り付けられて
いる。この支持体は、実除には容器の壁のような熱的ま
たはその他の障壁とじ(0る。
装置10は、文字Tによって指示される対象tc +6
1けられているが、対象とは接触していない。
1けられているが、対象とは接触していない。
第1図および第2図を参照すると、装置u10は、例示
の形態として細長い形状のハウジング14を備えている
。装置10の例示の形態におい“〔は、ハウジング14
は組立および分解を容M K−rるため3つの部片より
作られているが、他の等価の構造も容易に使用できよう
。例示の形態にMいて、ハウジング14は、キャビティ
20に]l(する孔または開口18を有する主部16を
含む。V都カバ一部材22がハウジング14の後部を間
知しており、保護カバー24が、例えば止めねじ26に
より後部カバ一部材22に固定されている。保Sカバー
24は、後部、、カバ一部*422と関連する電気1目 的接続および制御手段を保護する働きをする。
の形態として細長い形状のハウジング14を備えている
。装置10の例示の形態におい“〔は、ハウジング14
は組立および分解を容M K−rるため3つの部片より
作られているが、他の等価の構造も容易に使用できよう
。例示の形態にMいて、ハウジング14は、キャビティ
20に]l(する孔または開口18を有する主部16を
含む。V都カバ一部材22がハウジング14の後部を間
知しており、保護カバー24が、例えば止めねじ26に
より後部カバ一部材22に固定されている。保Sカバー
24は、後部、、カバ一部*422と関連する電気1目 的接続および制御手段を保護する働きをする。
ハウジング14内には、開口18と整列し°〔光学組立
体28が取り付けられている。光学的組立体は、レンズ
、凹面説、ファイバオブチックスまたはこれらのt$材
の組合せのような屈折または反射用光学部材を含むこと
ができる。これらの部材は、対、ij!Tからの放射線
を検出器組立体30上に集れんさせる働きをする。さら
KVPL <述べると、光学組ヴ体28から伝達される
放射線は、検出器組立体40に県れんされる。検出器組
立体30は、好ましくは、適当な赤外線フィルタ52お
よび周知の形式の赤外線検出器34(例えばシリコン、
サーモパイル、ゲルマニウム等の形式)を含むのがよい
。フィルタ32は、不所望の放射線が検出器54 K達
するのを阻止する働きをする。検出器54は、入射赤外
線をその強度の関数である電気16号に変換する。上述
の光学装置は、装置10の1it($ AlAl整を容
易にするため、ノンパララックス照準44m(図示せず
)を合体してもよい。
体28が取り付けられている。光学的組立体は、レンズ
、凹面説、ファイバオブチックスまたはこれらのt$材
の組合せのような屈折または反射用光学部材を含むこと
ができる。これらの部材は、対、ij!Tからの放射線
を検出器組立体30上に集れんさせる働きをする。さら
KVPL <述べると、光学組ヴ体28から伝達される
放射線は、検出器組立体40に県れんされる。検出器組
立体30は、好ましくは、適当な赤外線フィルタ52お
よび周知の形式の赤外線検出器34(例えばシリコン、
サーモパイル、ゲルマニウム等の形式)を含むのがよい
。フィルタ32は、不所望の放射線が検出器54 K達
するのを阻止する働きをする。検出器54は、入射赤外
線をその強度の関数である電気16号に変換する。上述
の光学装置は、装置10の1it($ AlAl整を容
易にするため、ノンパララックス照準44m(図示せず
)を合体してもよい。
ハウジング14のキャビティ20内には、参照番号56
で指示されるプリント回路板が配置されており、そして
プリント1回路板上には、参照番号38で総括的に指示
される装置10の電子部品が堆り付けられている。装置
10の好ましい具体例に1おいては、プリント回路板3
6は、後部カバ一部材22から前方に延在しており、キ
ャビティxof)6部に関して離間関係で支持されてい
るのがよい、それにより、電子部品+58は、キャビテ
ィ20P31(おける熱的影響を最小にする程度に壁か
ら隔絶される。
で指示されるプリント回路板が配置されており、そして
プリント1回路板上には、参照番号38で総括的に指示
される装置10の電子部品が堆り付けられている。装置
10の好ましい具体例に1おいては、プリント回路板3
6は、後部カバ一部材22から前方に延在しており、キ
ャビティxof)6部に関して離間関係で支持されてい
るのがよい、それにより、電子部品+58は、キャビテ
ィ20P31(おける熱的影響を最小にする程度に壁か
ら隔絶される。
全体的に、電子部品58は、検出器組立体50の出力を
適当なレベルに増幅し、次いでこの信号を処理して、好
ましくはこの具体例においては4〜20mADCのフル
スケール範囲で対象の温度に比例した直線電流出力を最
終的に発生するよ5にする。出力は、2線出力/電源線
42により装置、10の近傍または装置から離れたとこ
ろに配置された測定、表示、記録または制御装置に伝送
できる。
適当なレベルに増幅し、次いでこの信号を処理して、好
ましくはこの具体例においては4〜20mADCのフル
スケール範囲で対象の温度に比例した直線電流出力を最
終的に発生するよ5にする。出力は、2線出力/電源線
42により装置、10の近傍または装置から離れたとこ
ろに配置された測定、表示、記録または制御装置に伝送
できる。
と\で第2図および第3図を参照して、電子部品38の
性質および動作を若干詳しく説明しよう。
性質および動作を若干詳しく説明しよう。
本発明の好ましい形式においては、検出器54により発
生される信号は、第1および第2段増幅器44および4
6によりまず増幅される。
生される信号は、第1および第2段増幅器44および4
6によりまず増幅される。
第1段tIs幅器44は、好ましくは「コンユテーテイ
ング・オート・ゼロ」形式の非反転演算増幅器、例えば
Interail ICL 7601 (実質的に
オフセット電圧または温度係数を有しない)である。
ング・オート・ゼロ」形式の非反転演算増幅器、例えば
Interail ICL 7601 (実質的に
オフセット電圧または温度係数を有しない)である。
例示の第2段増幅器46は、デュアル演算増幅器である
。増幅器46は、増幅器44から信号を受信し、増幅器
46の半分を使ってそれを増幅する。増幅器46の利得
はポテンショメータ58により外部から制御でき(第2
図に図示されている)、これkより対象の放射率の補償
を行なう、後述のように「検出」補償がそれにより達成
される。検出器54の利得は検出器温度が増大するkつ
れて増大する。これを補償するため、増幅器46のフィ
ードバックループに、サーミスタ49がポテンショメー
タ58とともに設けられる。サーミスタ49は、電気的
に正の温度−一を有しており、第5図に示されるように
検出器54に隣接して位置づけられており、その+1!
U係数は、検出器s4の温度特性に整合されている。こ
の配置においては、サーミスタ4?に起因するフィード
バック抵抗の変化で増幅946の利得が変更される。
。増幅器46は、増幅器44から信号を受信し、増幅器
46の半分を使ってそれを増幅する。増幅器46の利得
はポテンショメータ58により外部から制御でき(第2
図に図示されている)、これkより対象の放射率の補償
を行なう、後述のように「検出」補償がそれにより達成
される。検出器54の利得は検出器温度が増大するkつ
れて増大する。これを補償するため、増幅器46のフィ
ードバックループに、サーミスタ49がポテンショメー
タ58とともに設けられる。サーミスタ49は、電気的
に正の温度−一を有しており、第5図に示されるように
検出器54に隣接して位置づけられており、その+1!
U係数は、検出器s4の温度特性に整合されている。こ
の配置においては、サーミスタ4?に起因するフィード
バック抵抗の変化で増幅946の利得が変更される。
好ましい具体例においては、周囲(ハウジング)温度の
補償も増幅器46の信号に加えられる。理解されるよ5
K、検出器34は、対象Tの温度が検出器S4の温度と
異なる場合のみ信号を供給する。対象Tと検出器s4が
同じ温度の場合には、対★の温度を表わす信号を供給す
るように「ダミー」信号が発生されねばならない。第2
図および第3図においては、負の温度係数を有するサー
ミスタである受動4センサ48がハウジング温度応答信
号を発生しており、この信号が検出器54の出力と周知
の基準湿度(すなわち0℃または0′F)間の差を疑似
する。好ましい具体例においては、この「インチ−ジョ
ン」信号は、増幅器460半分により緩衝増幅され、加
算点50にて、増幅器46の他の半分り、らの出力信号
に加えられ、対象Tの温度を表わす一合非直線出力を生
ずる。
補償も増幅器46の信号に加えられる。理解されるよ5
K、検出器34は、対象Tの温度が検出器S4の温度と
異なる場合のみ信号を供給する。対象Tと検出器s4が
同じ温度の場合には、対★の温度を表わす信号を供給す
るように「ダミー」信号が発生されねばならない。第2
図および第3図においては、負の温度係数を有するサー
ミスタである受動4センサ48がハウジング温度応答信
号を発生しており、この信号が検出器54の出力と周知
の基準湿度(すなわち0℃または0′F)間の差を疑似
する。好ましい具体例においては、この「インチ−ジョ
ン」信号は、増幅器460半分により緩衝増幅され、加
算点50にて、増幅器46の他の半分り、らの出力信号
に加えられ、対象Tの温度を表わす一合非直線出力を生
ずる。
対象の放射率は、増幅器46の利得を調節するととによ
り補償される。これを遂行する1つの方法は、増幅器4
6のフィードバックルーズに分割器として上述のポテン
ショメータ5Bを使用することである。放射率の補償は
、所望ならば第1段増幅器44の利得を調節するととk
よっても遂行できよう、増幅器46の全利得に対して他
の外部調節(他のポテンショメータ、図示せず)を設け
て、装置読取値の全範囲を設定することもできる。
り補償される。これを遂行する1つの方法は、増幅器4
6のフィードバックルーズに分割器として上述のポテン
ショメータ5Bを使用することである。放射率の補償は
、所望ならば第1段増幅器44の利得を調節するととk
よっても遂行できよう、増幅器46の全利得に対して他
の外部調節(他のポテンショメータ、図示せず)を設け
て、装置読取値の全範囲を設定することもできる。
加算点50からの複合信号は、熟知のアナログまたはデ
ィジタル技術を使用し得るリニヤライず524(供給さ
れる(例えば1981年5月23日付でT、 F、 M
aeall K発行された米国特許第4081.67
8号に記載参照)。
ィジタル技術を使用し得るリニヤライず524(供給さ
れる(例えば1981年5月23日付でT、 F、 M
aeall K発行された米国特許第4081.67
8号に記載参照)。
本発明の好ましい具体例においては、リニアライザ52
は、加算点50からの複合信号に、該信号を絶対0”(
0”Kすなわち一273℃)K関係づける固定電圧を加
え、そして絶対0@に関係づけられた複合信号は、次い
で、下式にしたがって商業的に入手し得る多機能集積回
路モジュールで処理される。すなわち、 v 1 n m−vOu T 適轟な暮指数rlllJは、上述の検出・補償回路によ
り決定される0本発明の好ましい具体例において、リニ
ヤライザ52は、多機能モジュールとしてNation
al半導体No、N0LH10G94 (:”l)を
採用している。
は、加算点50からの複合信号に、該信号を絶対0”(
0”Kすなわち一273℃)K関係づける固定電圧を加
え、そして絶対0@に関係づけられた複合信号は、次い
で、下式にしたがって商業的に入手し得る多機能集積回
路モジュールで処理される。すなわち、 v 1 n m−vOu T 適轟な暮指数rlllJは、上述の検出・補償回路によ
り決定される0本発明の好ましい具体例において、リニ
ヤライザ52は、多機能モジュールとしてNation
al半導体No、N0LH10G94 (:”l)を
採用している。
リニヤライf52の出力信号は、反転演算増幅器である
信号駒整器54に供給される。信号調整器54は固定電
圧を除去して、+7 ニヤライザ52により信号に先に
加えられたO@[基準を除去する。
信号駒整器54に供給される。信号調整器54は固定電
圧を除去して、+7 ニヤライザ52により信号に先に
加えられたO@[基準を除去する。
この点で、信号は、温度範囲の始めから終りまで直−と
なる0次いで、この電圧信号は、電圧−電流コンバータ
56により変換でき、対象の温度に比例した直線電流信
号を生ずる。
なる0次いで、この電圧信号は、電圧−電流コンバータ
56により変換でき、対象の温度に比例した直線電流信
号を生ずる。
本発明の好ましい具体例の装置10において、電圧電流
コンバータ56は、0〜16mA17)直線電流信号を
生ずる。この形式の装置1oは、電子装置を作動するた
め4m4のDC入力を必要としたから、装置1i5は4
〜20mADCのNl線出方を生じた(4mADCは測
定温度範囲の始点に対応し、20mムDCは範囲の終点
に対応する)。
コンバータ56は、0〜16mA17)直線電流信号を
生ずる。この形式の装置1oは、電子装置を作動するた
め4m4のDC入力を必要としたから、装置1i5は4
〜20mADCのNl線出方を生じた(4mADCは測
定温度範囲の始点に対応し、20mムDCは範囲の終点
に対応する)。
レコーダ、コントローラ、インジケータおよび同等物の
ような2線信号入力用に設計された数々の従来形式の出
力装置11(第3図において「負荷」として言及され参
照番号60により総括的に指示されている)で、装置1
0の出力に応答して温度指示表示を提供できる。負荷5
00Å力抵抗は、測定精度の損失を伴なうことな(Og
〜1500.9の範囲で変えることができる。
ような2線信号入力用に設計された数々の従来形式の出
力装置11(第3図において「負荷」として言及され参
照番号60により総括的に指示されている)で、装置1
0の出力に応答して温度指示表示を提供できる。負荷5
00Å力抵抗は、測定精度の損失を伴なうことな(Og
〜1500.9の範囲で変えることができる。
第2図を再度参照すると、後部カバ一部材22は、上述
の導@42を接続するための端子を有しており、ポテン
ショメータ58、(放射率)および較正調節装置のよう
な制御装置へのアクセスを可能にしている。
の導@42を接続するための端子を有しており、ポテン
ショメータ58、(放射率)および較正調節装置のよう
な制御装置へのアクセスを可能にしている。
再度第3図を参照する0本発明の重要な利点は、装置1
Qが、電力入力および信号出力に対して2線のみを使用
して所望のWi!!i!出力信号を提供することができ
ることである。第、3図から分るように、ll 単一のDC寛源62で、例示の好ましい形式の装置10
)C約12〜40 V DOの電圧を供給している。必
要とされる電流は、電源調整器64により一定の4mA
DCでこの装置に供給される。供給される4f1mAの
入力は、接続点66で0〜16mAの信号出力と加算さ
れて、負荷60に所望の4〜20mムの出力電流を供給
する。
Qが、電力入力および信号出力に対して2線のみを使用
して所望のWi!!i!出力信号を提供することができ
ることである。第、3図から分るように、ll 単一のDC寛源62で、例示の好ましい形式の装置10
)C約12〜40 V DOの電圧を供給している。必
要とされる電流は、電源調整器64により一定の4mA
DCでこの装置に供給される。供給される4f1mAの
入力は、接続点66で0〜16mAの信号出力と加算さ
れて、負荷60に所望の4〜20mムの出力電流を供給
する。
上述の装置1Gは、忠実な非接触温度御1定に必要な精
度および感度を非常に望ましい2線式トランスジューサ
設計で達成できる。しかも分るように、装置10は、チ
ョッパやスキャナおよび基準キャピテイを必要としない
、それゆえ、装置10の電力消費は最低とされ、したが
って、所望かつ必要範囲の直線電流出力を提供するため
の電子処理に十分の電力が節約されるのである。装置1
0は、従来技術の別個の感知ヘッドおよび電、子惰号処
理装置の機能を独特の態様で一体化し、すべてが単一の
コンパクトなハウジング14内に納められた。ハウジン
グ14は、通常の工業的環境に抗するに十分丈夫である
ことが分った。しかしながら、装置10は、液体冷却ジ
ャケット(図示せず)内に配置したり、空気駆逐組立体
(図示せず)と関連づけることもでき、そしてそのよう
に保護された場合には、工業上存在するもっともひどい
条件に抗し得ることを期待できる。例えば、冷却材とし
て75″yの水を使用した場合、単位時間当り4ガ胃ン
(15リツトル)を冷却シャットに供給して450?(
23G’C)の周囲温度を許容できる。外部粒子や蒸気
で汚染される工業的環境においては、最低量の空気の消
費で皺濁管をエアパージするととkより、長期間にわた
り適正な動作を保証できる。
度および感度を非常に望ましい2線式トランスジューサ
設計で達成できる。しかも分るように、装置10は、チ
ョッパやスキャナおよび基準キャピテイを必要としない
、それゆえ、装置10の電力消費は最低とされ、したが
って、所望かつ必要範囲の直線電流出力を提供するため
の電子処理に十分の電力が節約されるのである。装置1
0は、従来技術の別個の感知ヘッドおよび電、子惰号処
理装置の機能を独特の態様で一体化し、すべてが単一の
コンパクトなハウジング14内に納められた。ハウジン
グ14は、通常の工業的環境に抗するに十分丈夫である
ことが分った。しかしながら、装置10は、液体冷却ジ
ャケット(図示せず)内に配置したり、空気駆逐組立体
(図示せず)と関連づけることもでき、そしてそのよう
に保護された場合には、工業上存在するもっともひどい
条件に抗し得ることを期待できる。例えば、冷却材とし
て75″yの水を使用した場合、単位時間当り4ガ胃ン
(15リツトル)を冷却シャットに供給して450?(
23G’C)の周囲温度を許容できる。外部粒子や蒸気
で汚染される工業的環境においては、最低量の空気の消
費で皺濁管をエアパージするととkより、長期間にわた
り適正な動作を保証できる。
本発明は、その技術思想から逸脱することなく他の種々
の形態で具体化できるものである。
の形態で具体化できるものである。
第1図は本発明に依る非接触温度測定用変換伝送装置の
斜視図、第2図は第1図に示される装置の2−2mによ
る断面図、第3図は本発明の装置のブロック図である。 10:装 置 14:ハウジング 16:主 部 18:孔または開口 2◎:キャビティ 22:カバ一部材 24:保饅カバー 28=光学組立体 stB検出器組立体 32:赤外線フィルタ s4:赤外線検出器 sadプリント回路 s8:電子部品 11 手続補正書(方式) %式% 事件の表示 昭和58年 特願第 54676 号発
明の名称 非接触温度測定用赤外線変換伝送器補正を
する者 事件との関係 特許出願人補正の対
象 委任状及びその訳文 各1通補
正の内容 別紙の通り 明細書の浄書(内容に変更なし)
斜視図、第2図は第1図に示される装置の2−2mによ
る断面図、第3図は本発明の装置のブロック図である。 10:装 置 14:ハウジング 16:主 部 18:孔または開口 2◎:キャビティ 22:カバ一部材 24:保饅カバー 28=光学組立体 stB検出器組立体 32:赤外線フィルタ s4:赤外線検出器 sadプリント回路 s8:電子部品 11 手続補正書(方式) %式% 事件の表示 昭和58年 特願第 54676 号発
明の名称 非接触温度測定用赤外線変換伝送器補正を
する者 事件との関係 特許出願人補正の対
象 委任状及びその訳文 各1通補
正の内容 別紙の通り 明細書の浄書(内容に変更なし)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 +l) おおむね細長いハウジングと、対象物からの
放射線を訃ノ・ウジング内に受は入れるためのノーウジ
ング内の開口と、該開口内に触開口と整列して配置道さ
れた光学手段と、前記/%ウジング内に該光学手段と光
学的に整列して配置された放射線検出手段とを其備する
非接触温度測定用変換伝送装置において、 OIJ酊1抄出手段によって発生される構出手段信号?
処理してA+f f++:対象物の偏度に直線的に比例
し、かつ約1〜50mADCの範囲にある2線′で流出
力信号を発生するための信号処理手段が前記ノ・ウジン
グ内に配置されていることを特徴とする非接触錦度飼定
用変挟伝込装瞠。 (21前RI’1M号処1七手段の出力48吟が、対象
の0.A度に直線的に比例し約4〜20mAI)Cの◆
])、囲の電流である特許請求の範囲第1墳記載の装置
。 (3)前記信号処理手段に電気的に接続されて、前記信
号処理手段に対する電力入力および(fl’ M出力手
段を提供する2IIMリードと1、該リードと% lr
Mされ、前記信号処理手段に一定入力電波を供給する電
源電圧調整0手段と、該入力*、油と前記イら号殆理手
段の出力電流を結合して装置出力を発生する電気回路を
含む特許請求の範囲第1墳記載・の装置N。 (4)前記リードが、遠隔電、源および負荷に111.
気的に接続されるよ、5に適合された特許請求のf#’
h囲第3項第3項記載。 (5)前記イぎ号処理手段が、前記検出手段18号を増
幅するための増幅手段と、前記ハウジング内の胸囲温度
を感知し該温度に応答して絢囲Y島度(ri号を発生す
る手段と、周囲温度信号と検出手段信号な加算する手段
と、加鉢された信号を1α線化し調整する手段を含む特
#′l−請求の範囲第j M V緒の装置4゜(6)前
記信号処理手段が2線出力な伊給する峙f1話求の範囲
f45項記載の装置。 (′l; 前記増幅手段が、放射率を補償するため選
択的にtill!10”J畦な手段を含む特許請求の範
囲第5項記載の装置。 (8) 前lli[:侶号処牌手段に電気的に接続さ
れて、該16号処理手段に対する電力入力および佃°号
出力手扱を提供する2線リードと、該リードに接続され
、前記信号処理手段に一定入力電流を供給する電源#百
Ep整手段と、核入力を流と前記信号処理手段の出力電
流を結合して装置出力を発生する短気回路を含む特許請
求の範囲第5項記載の装置。 1$リ Aft配イバ号処理手段が、it記放射線検出
手段に隣接して配置されて該検出手段の温度を感知し、
該手段の温度に応答するイキ号を発生する手段と、AI
I記検出手役の温度に応答する前記信号を前記信号処理
手段に供給して、前記検出手段の温度に対して検出手段
18号を補償する手段を含む特許請求の範囲WI5項配
献の装置。 : fllJ 繭記4M号処理手段が2線出力を供給する
特許請求の範囲第9項記載の装置。 (1υ 前記増幅手段が、放射率を補償するための選択
的に1111!1節可能な手段を含む特許請求の範囲第
9項記載の装置。 峙 前記信号処理手段に電気的に接続され、該信号処理
手段に対して電力入力および信号出力手段を提供する2
gリードと、骸リードに接続されて、前記信号処理手段
に一定入力電流5を供給する物源電圧調整手段と、核入
力電流と前記信号処理手段の出力電流とを結合して装置
出力を発生する1ぜ気回路を含む特許請求の範囲第9項
記載の装置。 (13細長いハウジングと、対象物からの放射側を該ハ
ウジング内に受は入れるためのハウジング内の開口と、
該開口内に該開口と整列して配置された光学手段と、前
記ハウジング内に該光学手段と光学的に整列して配置さ
れ前記光学手段により伝達される放射線を受光するよ5
に適合された放射線検出手段と、前記ハウジング内に配
置され、U検出手段により預、、、、生される検出平膜
信号を処理し■1.1゜ て、対象の温度に直線的に比例し約1〜5ornADC
の範囲にある2Iw電流出力信号を発生する信号処理手
段と%該信号処理手段を前記ハウジング内に取り(・1
けるための取付は手段とを含み、該取1=11手段が、
前記18号処理手段を前記ハウジングのIg一部にえ1
して静間関係で支持するように前記ハウジングに結合さ
れた回路板を含む非接触温度測定用gk候伝込装置。 1141 1に、 15ti出力イH号が約4〜20
tnA DCf)範囲である特H・LS求の範囲第13
珀n11載め装置1゜115! I’ll記ハウジン
グ用の稜部カバ一部材を備えており、崎1jSピ1す1
路板が該カバ一部材から前方に延在している特許請求の
範囲第13項記載の装置。 11G Mil記ハウジングが管状の孔を有しており
、前記光学手段“が真食孔と整列して配置され、前記検
出手段が、前記ハウジング内に611記孔および前記光
学手段と整列して配置されている特許請求の範囲第15
JIJ記載の装置。 07) 1+1記後部゛カバ一部材が、前記孔と整列
しかつIiイヌ孔^11間されて配置されており、前記
回路板が、A「I N己伊部カバ一部拐から前記孔に向
って延在している特許請求の範囲第16項記載の装置。 (1#9 前配悄号処理手段に電気的に接続され、該
信号処理手段に対する2線出力および電力人力子しを提
供する2−がリードと、該リードと接続され、前記(g
号処理手段に一定入力電流を供給する―、W電圧調整手
段と、該入力電流と前記イg号処理手績の出力[流とを
結合して装置出力を発生する和気回路を含む特許請求の
範囲第15項配りの装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/354,605 US4527896A (en) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | Infrared transducer-transmitter for non-contact temperature measurement |
US354605 | 1989-05-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58202851A true JPS58202851A (ja) | 1983-11-26 |
Family
ID=23394110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58034676A Pending JPS58202851A (ja) | 1982-03-04 | 1983-03-04 | 非接触温度測定用赤外線変換伝送器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4527896A (ja) |
JP (1) | JPS58202851A (ja) |
DE (1) | DE3307784A1 (ja) |
GB (1) | GB2119925B (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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