JPS5933207B2 - 一軸走査型放射温度計 - Google Patents
一軸走査型放射温度計Info
- Publication number
- JPS5933207B2 JPS5933207B2 JP51116308A JP11630876A JPS5933207B2 JP S5933207 B2 JPS5933207 B2 JP S5933207B2 JP 51116308 A JP51116308 A JP 51116308A JP 11630876 A JP11630876 A JP 11630876A JP S5933207 B2 JPS5933207 B2 JP S5933207B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- infrared rays
- infrared detector
- detection signal
- measured
- 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.)
- Expired
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、線上温度パターンを計測する、通常ライン
スキャナーと呼ばれる一軸走査型放射温度計に関する。
スキャナーと呼ばれる一軸走査型放射温度計に関する。
従来より、一軸走査型温度計は、InSbを検出器とす
るものが大部分を占めている。
るものが大部分を占めている。
これは検出器を液体窒素で冷却して使用するもので、オ
ンラインにて長時間連続使用する工業用計器としては使
用に際して不便である。Si素子を使用した冷却不要の
ものもあるが、素子の特性上、その測定範囲は、高温(
たとえば700℃以上)に限られている。そこで中温域
(たとえば100〜700℃)をカバーする一軸走査型
放射温度計が求められるのであるが、波長特性や走査型
から必然的に要求される検出器の応答性の早さ等から、
PbS、PbSeといつた素子が想定される。しかし、
これらの素子を使用する場合、素子に入射する赤外線を
チョッピングしてから受光させて使用しているので、単
純に光軸を振らせて、測定対象物を走査するような一軸
走査型放射温度計では走査位置に対応して測定対象物の
温度をブラウン管表示する時、継続波形となり連続的に
温度分布を観察できないという欠点を有している。この
発明の目的はこの欠点を除去するため、測定対象物を往
復走査して、測定対象物から放射される赤外線を赤外線
検出器に入射させ、この往復走査の片道において、この
入射する赤外線を阻止し、しかも、この赤外線検出器で
発生する検出信号の、入射する赤外線が阻止される期間
に対応した部分をゼロクランプし、往復走査のもう一方
の片道の連続的な検出信号を、そのゼロ点からの波高値
として取り出すようにして構成が簡単で、信頼性の高い
一軸走査型放射温度計を提供することである。
ンラインにて長時間連続使用する工業用計器としては使
用に際して不便である。Si素子を使用した冷却不要の
ものもあるが、素子の特性上、その測定範囲は、高温(
たとえば700℃以上)に限られている。そこで中温域
(たとえば100〜700℃)をカバーする一軸走査型
放射温度計が求められるのであるが、波長特性や走査型
から必然的に要求される検出器の応答性の早さ等から、
PbS、PbSeといつた素子が想定される。しかし、
これらの素子を使用する場合、素子に入射する赤外線を
チョッピングしてから受光させて使用しているので、単
純に光軸を振らせて、測定対象物を走査するような一軸
走査型放射温度計では走査位置に対応して測定対象物の
温度をブラウン管表示する時、継続波形となり連続的に
温度分布を観察できないという欠点を有している。この
発明の目的はこの欠点を除去するため、測定対象物を往
復走査して、測定対象物から放射される赤外線を赤外線
検出器に入射させ、この往復走査の片道において、この
入射する赤外線を阻止し、しかも、この赤外線検出器で
発生する検出信号の、入射する赤外線が阻止される期間
に対応した部分をゼロクランプし、往復走査のもう一方
の片道の連続的な検出信号を、そのゼロ点からの波高値
として取り出すようにして構成が簡単で、信頼性の高い
一軸走査型放射温度計を提供することである。
以下、この発明の一実施例を図面に従つて説明する。
第1図において、1はモーターで図示しない電源により
ー定速度で回転を行う。このモーター1の回転軸2には
、回転円盤3と後述する回転セクタ16とが固着されて
いる。この回転円盤3は、その中心からはずれた1点に
ピン4を有している。5は、走査用反射鏡部で、円柱状
物体を斜めに切断した形状を有しており、その切断面に
は走査用反射鏡6が接着されている。
ー定速度で回転を行う。このモーター1の回転軸2には
、回転円盤3と後述する回転セクタ16とが固着されて
いる。この回転円盤3は、その中心からはずれた1点に
ピン4を有している。5は、走査用反射鏡部で、円柱状
物体を斜めに切断した形状を有しており、その切断面に
は走査用反射鏡6が接着されている。
また走査用反射鏡部5は、その上面部Tにおいて、支持
軸8を支点として回動自在に装着されており、土面部T
の1点にピン9を有している。そして連結アーム10は
、その両端付近に穴があけられており、それぞれの穴は
、回転円盤3のピン4、および走査用反射鏡部5のピン
9に係合している。測定対象物11の各点から放射され
た赤外線は、走査用反射鏡6、反射鏡12,13で反射
され、集光レンズ14で集光され、赤外線恢出器15に
送られるようになつている。
軸8を支点として回動自在に装着されており、土面部T
の1点にピン9を有している。そして連結アーム10は
、その両端付近に穴があけられており、それぞれの穴は
、回転円盤3のピン4、および走査用反射鏡部5のピン
9に係合している。測定対象物11の各点から放射され
た赤外線は、走査用反射鏡6、反射鏡12,13で反射
され、集光レンズ14で集光され、赤外線恢出器15に
送られるようになつている。
集光レンズ14と、赤外線検出器15との間の、赤外線
検出器15の前面には、前記モーター1の回転軸2に中
心が固着されて回転する回転セクタ16が設けられてい
る。この回転セクタ16は、第3図のように、赤外線検
出器15の前面に相当する部分に、所定の角度にわたつ
て切り込み溝16aが形成されており、赤外線検出器1
6へ入射する赤外線を継続するために用いられる。また
回転セクタ16をはさんで、発光素子1rと、受光素子
18とが対向して設けられており、さらに回転セクタ1
6は、この発光素子17と受光素子18が対向する部分
に、同心円に沿つて貫通孔16bが所定の角度にわたつ
て、あけられており発光素子17から受光素子への光を
継続するために用いられる。赤外線検出器15で、継続
して入射する赤外線は、電気信号に変換され、検出信号
として交流増幅器19、ゼロクランプ回路20を通り、
出力端子21より取り出される。
検出器15の前面には、前記モーター1の回転軸2に中
心が固着されて回転する回転セクタ16が設けられてい
る。この回転セクタ16は、第3図のように、赤外線検
出器15の前面に相当する部分に、所定の角度にわたつ
て切り込み溝16aが形成されており、赤外線検出器1
6へ入射する赤外線を継続するために用いられる。また
回転セクタ16をはさんで、発光素子1rと、受光素子
18とが対向して設けられており、さらに回転セクタ1
6は、この発光素子17と受光素子18が対向する部分
に、同心円に沿つて貫通孔16bが所定の角度にわたつ
て、あけられており発光素子17から受光素子への光を
継続するために用いられる。赤外線検出器15で、継続
して入射する赤外線は、電気信号に変換され、検出信号
として交流増幅器19、ゼロクランプ回路20を通り、
出力端子21より取り出される。
他方、受光素子18で得られた信号はパルス回路22に
送られ、ゼロクランプ回路20に信号を送ると共に、出
力端子23より、走査用同期信号として取り出される。
以上のように構成された、この発明の動作を次に説明す
る。モーター1の回転運動は、連結アーム10を介し、
走査用反射鏡部6に伝えられこの回転により走査用反射
鏡部5の支持軸8を支点として、矢印Aのように所定の
角度だけ、揺れ動くような往復運動に変換される。走査
用反射鏡部5の往復運動により、これに接着された走査
用反射銚6は、測定対象物11の線上を走査し、走査線
上の各点から放射される赤外線は、反射鏡12,13で
反射し、集光レンズ14で集光されて、赤外線検出器1
5に送られるようになつている。赤外線検出器15の前
面に設けられた回転セクタ16はモーター1により回転
し、走査用反射鏡部5の往復運動の片道において、この
回転セクタ16の切り込み溝16aが赤外線検出器15
の前面に来るよう調整されているので、この時は赤外線
検出器15には測定対象物からの赤外線が入射し、検出
信号を発生する。また、往復運動のもう一方の片道にお
いては、回転セクタ16には切り込み溝が形成されてい
ないので、赤外線検出器15には、測定対象物11から
の赤外線は入射しないようになつている。この時回転セ
クタ16を鏡面にして赤外線検出器16それ自身を参照
するようにしておけばさらに効果的である。この時、走
査の片道に相当する期間、赤外線検出器16に測定対象
物からの赤外線を入射させないようにすると、測定対象
物がライン上を流れて行くような場合、第2図aのよう
に見残しができやすく一見損にみえるが、第2図bのよ
うに本当に見残しなく走査できる条件のもとでは、片道
は不用である。このようにして、赤外線検出器16より
の検出信号e1は、第4図aのようになる。図中T1相
当部分は、測定対象物よりの赤外線が赤外線検出器に入
射した場合、T2相当部分は、赤外線が入射しない場合
の検出信号波形である。さらに、この検出信号e1は、
交流増幅器19で交流増幅され、ゼロクランプ回路20
へ送られる。他方、回転セクタ16をはさんで、同期信
号検出用の発光素子17、受光素子18が設けられてお
り、この例では、回転セクタ16の貫通孔16bは、赤
外線検出器15に、測定対象物よりの赤外線が入射する
走査の片道においてのみ、受光素子18に、発光素子1
7よりの光を受光させ、電気信号を発生させる。この信
号は、パルス回路22に送られ、この時は、ゼロクラン
プ回路20にて、検出信号はゼロにクランプされない。
また、赤外線検出器15に、測定対象物よりの赤外線が
入射しない、もう一方の走査の片道においては、回転セ
クタ16には貫通孔はないので、受光素子17には光が
受光されず、この時パルス回路22は信号を発生しゼロ
クランプ回路20にて、検出信号の変動しやすいベース
分がゼロにクランプされる。このようにして、第4図b
のような測定対象物からの連続的な信号を、ゼロレベル
からの波高値として、出力端子21より検出信号E2と
して取り出される。この信号は、適当な処理をされて、
記録計に記録するための信号や、ブラウン管表示するた
めの信号として使用される。又、パルス回路22の出力
端子23より、走査位置に対応してブラウン管にて温度
の表示を行う場合などに使用される走査用同期信号が取
り出される〇以上、説明したように、この発明は、測定
対象物を往復走査して、測定対象物から放射される赤外
線を赤外線検出器に入射させ、この往復走査の片道にお
いて、この入射する赤外線を阻止し、しかもこの赤外線
検出器で発生する検出信号の入射する赤外線が阻止され
る期間に対応した部分をゼロクランプし、そのゼロ点か
らの波高値として取り出すようにした一軸走査型の放射
温度計である。
送られ、ゼロクランプ回路20に信号を送ると共に、出
力端子23より、走査用同期信号として取り出される。
以上のように構成された、この発明の動作を次に説明す
る。モーター1の回転運動は、連結アーム10を介し、
走査用反射鏡部6に伝えられこの回転により走査用反射
鏡部5の支持軸8を支点として、矢印Aのように所定の
角度だけ、揺れ動くような往復運動に変換される。走査
用反射鏡部5の往復運動により、これに接着された走査
用反射銚6は、測定対象物11の線上を走査し、走査線
上の各点から放射される赤外線は、反射鏡12,13で
反射し、集光レンズ14で集光されて、赤外線検出器1
5に送られるようになつている。赤外線検出器15の前
面に設けられた回転セクタ16はモーター1により回転
し、走査用反射鏡部5の往復運動の片道において、この
回転セクタ16の切り込み溝16aが赤外線検出器15
の前面に来るよう調整されているので、この時は赤外線
検出器15には測定対象物からの赤外線が入射し、検出
信号を発生する。また、往復運動のもう一方の片道にお
いては、回転セクタ16には切り込み溝が形成されてい
ないので、赤外線検出器15には、測定対象物11から
の赤外線は入射しないようになつている。この時回転セ
クタ16を鏡面にして赤外線検出器16それ自身を参照
するようにしておけばさらに効果的である。この時、走
査の片道に相当する期間、赤外線検出器16に測定対象
物からの赤外線を入射させないようにすると、測定対象
物がライン上を流れて行くような場合、第2図aのよう
に見残しができやすく一見損にみえるが、第2図bのよ
うに本当に見残しなく走査できる条件のもとでは、片道
は不用である。このようにして、赤外線検出器16より
の検出信号e1は、第4図aのようになる。図中T1相
当部分は、測定対象物よりの赤外線が赤外線検出器に入
射した場合、T2相当部分は、赤外線が入射しない場合
の検出信号波形である。さらに、この検出信号e1は、
交流増幅器19で交流増幅され、ゼロクランプ回路20
へ送られる。他方、回転セクタ16をはさんで、同期信
号検出用の発光素子17、受光素子18が設けられてお
り、この例では、回転セクタ16の貫通孔16bは、赤
外線検出器15に、測定対象物よりの赤外線が入射する
走査の片道においてのみ、受光素子18に、発光素子1
7よりの光を受光させ、電気信号を発生させる。この信
号は、パルス回路22に送られ、この時は、ゼロクラン
プ回路20にて、検出信号はゼロにクランプされない。
また、赤外線検出器15に、測定対象物よりの赤外線が
入射しない、もう一方の走査の片道においては、回転セ
クタ16には貫通孔はないので、受光素子17には光が
受光されず、この時パルス回路22は信号を発生しゼロ
クランプ回路20にて、検出信号の変動しやすいベース
分がゼロにクランプされる。このようにして、第4図b
のような測定対象物からの連続的な信号を、ゼロレベル
からの波高値として、出力端子21より検出信号E2と
して取り出される。この信号は、適当な処理をされて、
記録計に記録するための信号や、ブラウン管表示するた
めの信号として使用される。又、パルス回路22の出力
端子23より、走査位置に対応してブラウン管にて温度
の表示を行う場合などに使用される走査用同期信号が取
り出される〇以上、説明したように、この発明は、測定
対象物を往復走査して、測定対象物から放射される赤外
線を赤外線検出器に入射させ、この往復走査の片道にお
いて、この入射する赤外線を阻止し、しかもこの赤外線
検出器で発生する検出信号の入射する赤外線が阻止され
る期間に対応した部分をゼロクランプし、そのゼロ点か
らの波高値として取り出すようにした一軸走査型の放射
温度計である。
測定対象物の走査の一周期に対応して、往復走査の片道
のみ赤外線検出器に入射する赤外線をカツトするような
チヨツピングをしているので、チヨツピングしているに
もかかわらず、走査位置を温度との関係をブラウン管表
示する場合、断続的な波形とならず、常に連続的な波形
として観察することができる。しかも測定対象物が走査
方向と直角に移動する場合本当に見残しなく走査できる
条件のもとでは、走査の片道のみで測定対象物の全体を
カバーできる。さらに、このチヨツピング周期と対応し
て、カツト時に、ゼ0クランプしているので、変動しや
すい直流のベース分は除去され、常に安定した検出信号
が、そのゼロレベルから波高値として得られる等の効果
を有する。さらに、走査用反射鏡部5の往復運動と、回
転セクタ16の回転は、同一のモーター軸の回転により
、行われるので、仮りにモーターの回転が多少フラつい
た場合でも、走査用反射鏡部5の往復運動と回転セクタ
16の回転とは、必ず同期しているので、走査用反射鏡
部5の往復運動と、回転セクタ16の回転とが別々に行
われる場合のように、両者のタイミングがずれていつて
しまうような不都合は除去できる。
のみ赤外線検出器に入射する赤外線をカツトするような
チヨツピングをしているので、チヨツピングしているに
もかかわらず、走査位置を温度との関係をブラウン管表
示する場合、断続的な波形とならず、常に連続的な波形
として観察することができる。しかも測定対象物が走査
方向と直角に移動する場合本当に見残しなく走査できる
条件のもとでは、走査の片道のみで測定対象物の全体を
カバーできる。さらに、このチヨツピング周期と対応し
て、カツト時に、ゼ0クランプしているので、変動しや
すい直流のベース分は除去され、常に安定した検出信号
が、そのゼロレベルから波高値として得られる等の効果
を有する。さらに、走査用反射鏡部5の往復運動と、回
転セクタ16の回転は、同一のモーター軸の回転により
、行われるので、仮りにモーターの回転が多少フラつい
た場合でも、走査用反射鏡部5の往復運動と回転セクタ
16の回転とは、必ず同期しているので、走査用反射鏡
部5の往復運動と、回転セクタ16の回転とが別々に行
われる場合のように、両者のタイミングがずれていつて
しまうような不都合は除去できる。
即ち、走査用反射鏡部5と、回転セクタ16が一体的に
構成されている場合は、いつでも、このような利点を有
することがいえる。
構成されている場合は、いつでも、このような利点を有
することがいえる。
あるいは、2枚の回転セクタをモーター軸に取り付けチ
ヨツピングと同期信号を得ることを別々にやつてもよい
。
ヨツピングと同期信号を得ることを別々にやつてもよい
。
パルスモーターなどで回転セクタを回転させ、このパル
スモーター駆動回路から、同期信号を得るようにしても
よい。なお回転円盤3と、回転セクタ16を一体化して
回転セクタ16にピンを設けてやると、走査機構は、も
つと簡略化されるのは言うまでもない。また、往復走査
の測定対象物から放射される赤外線が受光素子に入射し
ない走査無効部分あるいは同様に回転鏡による走査の走
査無効部分を同じ原理でゼロクランプするようにしてや
ると同様の効果が得られる。以上詳細に説明したように
、この発明は、往復走査の片道において、赤外線検出器
に入射する赤外線をカツトし、検出信号のこのカツトし
た部分をゼロにクランプし、常に、そのゼロ点から連続
的な検出信号を得られるようにした、極めて特徴的で、
有用な一軸走査型の放射温度計である。応用に際して極
めて有効で、効果的な結果が得られる6
スモーター駆動回路から、同期信号を得るようにしても
よい。なお回転円盤3と、回転セクタ16を一体化して
回転セクタ16にピンを設けてやると、走査機構は、も
つと簡略化されるのは言うまでもない。また、往復走査
の測定対象物から放射される赤外線が受光素子に入射し
ない走査無効部分あるいは同様に回転鏡による走査の走
査無効部分を同じ原理でゼロクランプするようにしてや
ると同様の効果が得られる。以上詳細に説明したように
、この発明は、往復走査の片道において、赤外線検出器
に入射する赤外線をカツトし、検出信号のこのカツトし
た部分をゼロにクランプし、常に、そのゼロ点から連続
的な検出信号を得られるようにした、極めて特徴的で、
有用な一軸走査型の放射温度計である。応用に際して極
めて有効で、効果的な結果が得られる6
第1図は、この発明の一実施例を示す構成図、第2図は
走査スポツトの説明図、第3図は、回転セクタの形状図
、第4図は検出信号の波形図であるO1・・・・・・モ
ーター、5・・・・・・走査用反射鏡部、10・・・・
・・連結アーム、11・・・・・・測定対象物、15・
・・・・・赤外線検出器、16・・・・・・回転セクタ
、17・・・・・・発光素子、18・・・・・・受光素
子、19・・・・・・交流増幅器、20・・・・・・ゼ
ロクランプ回路、22・・・・・・パルス回路。
走査スポツトの説明図、第3図は、回転セクタの形状図
、第4図は検出信号の波形図であるO1・・・・・・モ
ーター、5・・・・・・走査用反射鏡部、10・・・・
・・連結アーム、11・・・・・・測定対象物、15・
・・・・・赤外線検出器、16・・・・・・回転セクタ
、17・・・・・・発光素子、18・・・・・・受光素
子、19・・・・・・交流増幅器、20・・・・・・ゼ
ロクランプ回路、22・・・・・・パルス回路。
Claims (1)
- 1 測定対象物を往復走査する走査機構と、この走査機
構により、測定対象物から放射される赤外線を受光し、
検出信号を発生する赤外線検出器と、上記往復走査の片
道において、上記赤外線検出器に入射する赤外線を阻止
する手段と、この赤外線を阻止する期間に対応して同期
信号を発生する手段と、上記赤外線検出器より得られる
検出信号を交流増幅する交流増幅器と、この交流増幅さ
れた検出信号の入射する赤外線が阻止される期間に対応
した部分の全部あるいは一部を、上記同期信号によりゼ
ロクランプする手段とを備えた一軸走査型放射温度計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51116308A JPS5933207B2 (ja) | 1976-09-27 | 1976-09-27 | 一軸走査型放射温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51116308A JPS5933207B2 (ja) | 1976-09-27 | 1976-09-27 | 一軸走査型放射温度計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5341279A JPS5341279A (en) | 1978-04-14 |
JPS5933207B2 true JPS5933207B2 (ja) | 1984-08-14 |
Family
ID=14683783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51116308A Expired JPS5933207B2 (ja) | 1976-09-27 | 1976-09-27 | 一軸走査型放射温度計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5933207B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5281818A (en) * | 1990-06-11 | 1994-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pyro-electric type infrared detector |
JP2550266B2 (ja) * | 1992-09-01 | 1996-11-06 | 鐘淵化学工業株式会社 | 複合難燃繊維の製法 |
JPH0694991A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外広角単レンズ |
-
1976
- 1976-09-27 JP JP51116308A patent/JPS5933207B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5341279A (en) | 1978-04-14 |
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