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
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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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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