JPS6247525A - 繊維用放射温度計 - Google Patents
繊維用放射温度計Info
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- JPS6247525A JPS6247525A JP18781885A JP18781885A JPS6247525A JP S6247525 A JPS6247525 A JP S6247525A JP 18781885 A JP18781885 A JP 18781885A JP 18781885 A JP18781885 A JP 18781885A JP S6247525 A JPS6247525 A JP S6247525A
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- Japan
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- fiber
- reflecting mirror
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- radiation
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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】
産】」二0肩」LγM=
本発明は、被測定物体の放射温度を非接触で測定する放
射温度計に関し、さらに詳しくは、通信用光ファイバな
どの繊維の放射温度を非接触で測定する繊維用放射温度
計に関する。
射温度計に関し、さらに詳しくは、通信用光ファイバな
どの繊維の放射温度を非接触で測定する繊維用放射温度
計に関する。
疋木!月見俟□
通信用光学ファイバなど直径が0.1mm程度の繊維の
温度を0°C〜100°Cの常温域で測定する繊維用放
射温度計においては、測定面積が微小であることに由来
するエネルギ不足を補うために、測定用光学系を明るく
する必要がある。更に、繊維用放射温度計が用いられる
繊維製造工程においては、測定されるIr&維は長手方
向に走行させられているために半径方向に振動しており
、この振動による影響を除去する必要がある。
温度を0°C〜100°Cの常温域で測定する繊維用放
射温度計においては、測定面積が微小であることに由来
するエネルギ不足を補うために、測定用光学系を明るく
する必要がある。更に、繊維用放射温度計が用いられる
繊維製造工程においては、測定されるIr&維は長手方
向に走行させられているために半径方向に振動しており
、この振動による影響を除去する必要がある。
従来は、しかし、コストが低く屈折型光学系で問題とな
る分散がないことがら、#!a、雑用放射温度計の測定
光学系としては、第6図及び第7図図示のごとき反射型
光学系が用いられている。第6図において、(2)は測
定対象となる繊維、(4)(6)はそれぞれ反射型光学
系を構成する主鏡及び副鏡であり、繊維(2)から放射
されたエネルギは主鏡(4)で反射され更に副鏡(6)
で反射されて検出素子(8)に導かれ、その出力からi
維(2)の放射温度が演算される。第7図の構成にお(
1ては、繊維(2)から放射されたエネルギは、fi(
10)によって反射されて検出素子(12)に導かれ、
その出力から繊m(2)の放射温度が演算される。
る分散がないことがら、#!a、雑用放射温度計の測定
光学系としては、第6図及び第7図図示のごとき反射型
光学系が用いられている。第6図において、(2)は測
定対象となる繊維、(4)(6)はそれぞれ反射型光学
系を構成する主鏡及び副鏡であり、繊維(2)から放射
されたエネルギは主鏡(4)で反射され更に副鏡(6)
で反射されて検出素子(8)に導かれ、その出力からi
維(2)の放射温度が演算される。第7図の構成にお(
1ては、繊維(2)から放射されたエネルギは、fi(
10)によって反射されて検出素子(12)に導かれ、
その出力から繊m(2)の放射温度が演算される。
3明が解決しよつ旦6 u珂嘉
しかしながら、このような構成では、第6図の場合は副
鏡(6)が、第7図の場合は検出素子(12)の背面が
、それぞれ繊維(2)から検出素子の方に向けて放射さ
れているエネルギをさえぎってしまうので、光学系を明
るくすることが困難である。
鏡(6)が、第7図の場合は検出素子(12)の背面が
、それぞれ繊維(2)から検出素子の方に向けて放射さ
れているエネルギをさえぎってしまうので、光学系を明
るくすることが困難である。
そこで、本発明は、このような従来装置の欠点を改善し
、光学系をより明るくすることができて測定精度がより
向上させられr:、繊維用の放射温度計を提供すること
を目的とするものである。
、光学系をより明るくすることができて測定精度がより
向上させられr:、繊維用の放射温度計を提供すること
を目的とするものである。
叫届鷹e」rt6f引配lLL
そして、上記目的を達成するために、本発明は、i維の
放射温度を測定する繊維用放射温度計において、繊維か
ら放射されるエネルギを反射する反射鏡と、該反射鏡に
よって反射されたエネルギを受けるように反射鏡に対し
て繊維より遠−位置に配置され、測定される繊維の半径
方向に一辺を有する矩形の検出面を有する検出素子とを
有することを特徴とするものである。
放射温度を測定する繊維用放射温度計において、繊維か
ら放射されるエネルギを反射する反射鏡と、該反射鏡に
よって反射されたエネルギを受けるように反射鏡に対し
て繊維より遠−位置に配置され、測定される繊維の半径
方向に一辺を有する矩形の検出面を有する検出素子とを
有することを特徴とするものである。
飢肚
従って、繊維から放射されたエネルギは、さえぎられる
ことなく反射鏡によって反射されて検出素子に導かれる
ので、光学系をより明るくすることカーでき、また測定
される繊維が振動させられても検出素子の検出面は繊維
の半径方向に一辺を有する矩形であるので、たとえ繊維
が半径方向に振動させられてもその像は検出面上を平行
移動するだけであるから、振動による誤差の発生をなく
すことができる。
ことなく反射鏡によって反射されて検出素子に導かれる
ので、光学系をより明るくすることカーでき、また測定
される繊維が振動させられても検出素子の検出面は繊維
の半径方向に一辺を有する矩形であるので、たとえ繊維
が半径方向に振動させられてもその像は検出面上を平行
移動するだけであるから、振動による誤差の発生をなく
すことができる。
u!L
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
まず、tjS1図は本発明一実施例の放射温度計を示す
概略図である。第1図において、(14)は紙面に垂直
な方向に延びる被測定対象である繊維であり、(16)
はこのjJ[(14)を囲むように断面がほぼフの字型
をしているホルダである。ホルダ(16)は開口部(1
6a)を有しており、この開口部(16a)から繊維(
14)がホルダ(16)内に挿入される。そして、wL
維(14)はホルダ(16)に灯して紙面に垂直な方向
に移動するように支持されている。ホルダ(16)の第
1腕(16b)には楕円面もしくは球面からなる反射面
(18a)を有する反射!(1,8)が固着されている
。一方、第1腕(16b)に対向するttS2腕(16
c)には検出素子(20)が固着されている。従って、
検出素子(20)は繊維(14)よりも反射鏡(18)
に対して遠い位置に配置されている。ここで、反射鏡(
18)は繊維(14)から放射されたエネルギを検出素
子(20)上に収束させるように反射するように構成さ
れており、反射鏡(18)が楕円面の反射面を有する場
合には、その一方の焦点に繊維(14)が位置し、他方
の焦点に検出素子(20)が位置するように配置すれば
良(・。また、反射鏡(18)の焦点距離は、繊A11
(14)が振動して光軸方向に移動した場合にも像の倍
率が大きく変動しないために、測定される繊維(14)
の振動の振幅よりも充分大きく設定されている。
概略図である。第1図において、(14)は紙面に垂直
な方向に延びる被測定対象である繊維であり、(16)
はこのjJ[(14)を囲むように断面がほぼフの字型
をしているホルダである。ホルダ(16)は開口部(1
6a)を有しており、この開口部(16a)から繊維(
14)がホルダ(16)内に挿入される。そして、wL
維(14)はホルダ(16)に灯して紙面に垂直な方向
に移動するように支持されている。ホルダ(16)の第
1腕(16b)には楕円面もしくは球面からなる反射面
(18a)を有する反射!(1,8)が固着されている
。一方、第1腕(16b)に対向するttS2腕(16
c)には検出素子(20)が固着されている。従って、
検出素子(20)は繊維(14)よりも反射鏡(18)
に対して遠い位置に配置されている。ここで、反射鏡(
18)は繊維(14)から放射されたエネルギを検出素
子(20)上に収束させるように反射するように構成さ
れており、反射鏡(18)が楕円面の反射面を有する場
合には、その一方の焦点に繊維(14)が位置し、他方
の焦点に検出素子(20)が位置するように配置すれば
良(・。また、反射鏡(18)の焦点距離は、繊A11
(14)が振動して光軸方向に移動した場合にも像の倍
率が大きく変動しないために、測定される繊維(14)
の振動の振幅よりも充分大きく設定されている。
(22)は検出素子(20)の前に配置され、検出素子
(20)へのエネルギ入射を断続的にするためのチシッ
パであり、このチョンパ(22)は不図示のモータによ
って一定速度で回転させられる。更に、ホルダ(16)
の第2腕(16c)には検出素子(20)の温度を測定
するための感温素子(24)が固定されている。そして
、感温素子(24)の出力と検出素子(20)の出力と
は、共に演算回路(26)に入力されて繊維(14)の
放射温度が演算され、その結果が表示回路(28)によ
って表示される。 このような構成により、繊維(1
4)から放射されたエネルギは反射!(18)によって
反射されて検出素子(20)に導かれ、このときにこの
光路をさえぎるものはほとんどないので、上述のごとき
従来装置に比べて光学系をより明るくすることができる
。
(20)へのエネルギ入射を断続的にするためのチシッ
パであり、このチョンパ(22)は不図示のモータによ
って一定速度で回転させられる。更に、ホルダ(16)
の第2腕(16c)には検出素子(20)の温度を測定
するための感温素子(24)が固定されている。そして
、感温素子(24)の出力と検出素子(20)の出力と
は、共に演算回路(26)に入力されて繊維(14)の
放射温度が演算され、その結果が表示回路(28)によ
って表示される。 このような構成により、繊維(1
4)から放射されたエネルギは反射!(18)によって
反射されて検出素子(20)に導かれ、このときにこの
光路をさえぎるものはほとんどないので、上述のごとき
従来装置に比べて光学系をより明るくすることができる
。
更に、検出素子(20)は第2図の正面図に示されるよ
うに矩形の検出面(20a)を有しており、その−辺は
、1Alt(14)の検出面上の像(14a)の半径方
向に延びている。従って、振動によって繊維(14)が
その半径方向に移動してもその像(14a)は矩形の検
出面(20a)上を平行移動するだけであり、振動によ
る誤差の発生を少なくすることができる。
うに矩形の検出面(20a)を有しており、その−辺は
、1Alt(14)の検出面上の像(14a)の半径方
向に延びている。従って、振動によって繊維(14)が
その半径方向に移動してもその像(14a)は矩形の検
出面(20a)上を平行移動するだけであり、振動によ
る誤差の発生を少なくすることができる。
但し、このような構成では、検出面(20a)上の像(
14a)を受光しない部分(B)が受ける背景放射を考
慮する必要がある。しかし、第1図の構成では、この背
景放射は検出素子(20)の近傍からの放射に他ならな
いので、感温素子(24)によってその量を求めること
ができる。従って、繊維(14)の像(14a)の検出
面上の部分(A)の面積とその他の部分(B)の面積と
の比を予め記憶しておけば、演算回路(26)によって
繊維(14)の放射温度を背景放射の影響なしに求める
ことができる。ここで、像(14a)の検出面上の面積
は予め決められている繊4t(14)の1径と光学系の
構成とから求めることができる。
14a)を受光しない部分(B)が受ける背景放射を考
慮する必要がある。しかし、第1図の構成では、この背
景放射は検出素子(20)の近傍からの放射に他ならな
いので、感温素子(24)によってその量を求めること
ができる。従って、繊維(14)の像(14a)の検出
面上の部分(A)の面積とその他の部分(B)の面積と
の比を予め記憶しておけば、演算回路(26)によって
繊維(14)の放射温度を背景放射の影響なしに求める
ことができる。ここで、像(14a)の検出面上の面積
は予め決められている繊4t(14)の1径と光学系の
構成とから求めることができる。
本実施例においては、検出素子(20)の近傍は黒化処
理されて放射率を上げられており、反射鏡(18)と接
近して配置されているために、実効的には放射率をほぼ
1とすることができる。
理されて放射率を上げられており、反射鏡(18)と接
近して配置されているために、実効的には放射率をほぼ
1とすることができる。
ここで、am(14)の放射率をεfとし、像(14a
)の検出面上の部分(A)の面積をSa、それ以外の部
分(B)の面積をsbとすると、検出面(20a)の全
面積Sは、 5=Sa+Sb ・・・・(1)であ
る。そして、繊維(14)の放射温度をTf、ホルダ(
16)の放射温度をTbとし、そのそれぞれの放射エネ
ルギをP(Tf)、P(Tb)とすると、検出素子(2
0)の受けるエネルギEtは、 Et=^・[Sa(εf −P(Tf)+(1−εf)
・P(Tb)1十5bll・l’(Tb)11
・・・・(2)となる。但し、^は光学系などによ
って決まる定数である。又、繊維(14)の反射成分(
+−εf)は温度Tbの物体からの放射エネルギである
としている。
)の検出面上の部分(A)の面積をSa、それ以外の部
分(B)の面積をsbとすると、検出面(20a)の全
面積Sは、 5=Sa+Sb ・・・・(1)であ
る。そして、繊維(14)の放射温度をTf、ホルダ(
16)の放射温度をTbとし、そのそれぞれの放射エネ
ルギをP(Tf)、P(Tb)とすると、検出素子(2
0)の受けるエネルギEtは、 Et=^・[Sa(εf −P(Tf)+(1−εf)
・P(Tb)1十5bll・l’(Tb)11
・・・・(2)となる。但し、^は光学系などによ
って決まる定数である。又、繊維(14)の反射成分(
+−εf)は温度Tbの物体からの放射エネルギである
としている。
そして、Sa/S=γとすれば、(2)式は、Et=Δ
・ S[γ ・ ε f−P(丁f)+ γ(1−ε
「)・ P(Tb)+(1−γ)・P(Tb)] =^゛(γ−t r −P(Tf)+ (1−7・t
f) −P(Tb)1・・・・(3) となる。ここで、八゛=^Sである。そして、(3)式
をP(Tf)について解くと、 P(Tf)= IEt−A責1γ−εf)P(Tb)l
/A’ −7・εf・・・・(4) となる。すなわち、定数へ゛、固定データγ及びεf、
及び2つの測定データEt、 Tb(ブランクの放射式
からP(1’b)を求めることができる)から、(4)
式に基づいて繊維(14)の放射エネルギP(Tf)を
求め、更にそれからブランクの放射式に基づいて繊維(
14)の放射温度Tfを求めることができる。
・ S[γ ・ ε f−P(丁f)+ γ(1−ε
「)・ P(Tb)+(1−γ)・P(Tb)] =^゛(γ−t r −P(Tf)+ (1−7・t
f) −P(Tb)1・・・・(3) となる。ここで、八゛=^Sである。そして、(3)式
をP(Tf)について解くと、 P(Tf)= IEt−A責1γ−εf)P(Tb)l
/A’ −7・εf・・・・(4) となる。すなわち、定数へ゛、固定データγ及びεf、
及び2つの測定データEt、 Tb(ブランクの放射式
からP(1’b)を求めることができる)から、(4)
式に基づいて繊維(14)の放射エネルギP(Tf)を
求め、更にそれからブランクの放射式に基づいて繊維(
14)の放射温度Tfを求めることができる。
本実施例では、繊維(14)から放射されるエネルギの
うち、反射In(18)によって反射されて再び繊維(
14)に到達するもののみが検出素子図図示の配置であ
り、この実施例においては、反射鏡(18)から検出素
子(20)への光路外に繊維(14)が配置されるよう
に構成されている。そして、a維(14)から放射され
たエネルギのうち反射鏡(18)によって反!tされた
ものはすべて検出素子(20)に入射されて温度測定に
用いられ、光学系を更に明るくすることができる。
うち、反射In(18)によって反射されて再び繊維(
14)に到達するもののみが検出素子図図示の配置であ
り、この実施例においては、反射鏡(18)から検出素
子(20)への光路外に繊維(14)が配置されるよう
に構成されている。そして、a維(14)から放射され
たエネルギのうち反射鏡(18)によって反!tされた
ものはすべて検出素子(20)に入射されて温度測定に
用いられ、光学系を更に明るくすることができる。
第4図は本発明の第3の実施例を示す断面図である。本
実施例においては、反射鏡(18)に対して繊維(14
)が図の上下方向1こ延びるように配置されている。そ
して、ホルダ(16)の152腕(16c)には、検出
素子(20)の上下に検出面(20u)の中心を通る直
線上に一対の7アイング用の穴(30a)(30b)が
設けられている。そして、各穴(30a)(30b)に
は、それぞれ検出素子(20)の検出面(20a)と同
一面上1こマット面(32a)(34a)を有するプラ
ス板(32)(34)がはめ送主れている。そして、各
マット面(32a)(34a)には、第5図図示のよう
に検出素子(20)ケール(32b)(34b)が刻ま
れており、代作者は2つのマント面(32a)(34a
)上に繊維(14)の像(14a)が鮮明に結像され、
かつそのスケール(32bH34b)と繊維(14)の
像(14a)とが重なるように、繊維(14)に対する
放射温度計の位r?!調整を行う。このように構成する
ことによって、放射温度計の光学系を位置調整し、繊維
(14)からの放射エネルギによって効率良く検出素子
(20)上に繊!(14)の像(14a)を形成するこ
とができ、測定精度をより向上させることができる。
実施例においては、反射鏡(18)に対して繊維(14
)が図の上下方向1こ延びるように配置されている。そ
して、ホルダ(16)の152腕(16c)には、検出
素子(20)の上下に検出面(20u)の中心を通る直
線上に一対の7アイング用の穴(30a)(30b)が
設けられている。そして、各穴(30a)(30b)に
は、それぞれ検出素子(20)の検出面(20a)と同
一面上1こマット面(32a)(34a)を有するプラ
ス板(32)(34)がはめ送主れている。そして、各
マット面(32a)(34a)には、第5図図示のよう
に検出素子(20)ケール(32b)(34b)が刻ま
れており、代作者は2つのマント面(32a)(34a
)上に繊維(14)の像(14a)が鮮明に結像され、
かつそのスケール(32bH34b)と繊維(14)の
像(14a)とが重なるように、繊維(14)に対する
放射温度計の位r?!調整を行う。このように構成する
ことによって、放射温度計の光学系を位置調整し、繊維
(14)からの放射エネルギによって効率良く検出素子
(20)上に繊!(14)の像(14a)を形成するこ
とができ、測定精度をより向上させることができる。
λ刊1紹雇(
以上詳述したように、本発明は、繊維の放射温度を測定
する繊維用放射温度計において、繊維から放射されるエ
ネルギを反射する反射鏡と、該反射鏡によって反射され
たエネルギを受けるように反射鏡に対して繊維より遠い
位置に配置され、測定される繊維の半径方向に一辺を有
する矩形の検出面を有する検出素子とを有することを特
徴とするものであり、このように構成することによって
、繊維から放射されるエネルギをより効率良く検出素子
に導いてより明るい光学系を得ることができ、さらに検
出素子が繊維の延びている方向に垂直な方向に一辺が延
びる矩形の検出面を有するので、a維がその半径方向に
振動させられても単にその像が検出面上を平行移動する
だけであるから、繊維の振動が測定精度を悪化させるこ
ともないので、測定精度をより向上させることができる
。
する繊維用放射温度計において、繊維から放射されるエ
ネルギを反射する反射鏡と、該反射鏡によって反射され
たエネルギを受けるように反射鏡に対して繊維より遠い
位置に配置され、測定される繊維の半径方向に一辺を有
する矩形の検出面を有する検出素子とを有することを特
徴とするものであり、このように構成することによって
、繊維から放射されるエネルギをより効率良く検出素子
に導いてより明るい光学系を得ることができ、さらに検
出素子が繊維の延びている方向に垂直な方向に一辺が延
びる矩形の検出面を有するので、a維がその半径方向に
振動させられても単にその像が検出面上を平行移動する
だけであるから、繊維の振動が測定精度を悪化させるこ
ともないので、測定精度をより向上させることができる
。
第1図は本発明筒1の実施例を示す断面図、第2図はそ
の検出面の正面図、第3図は第2の実施例を示す要部断
面図、第4図は第3の実施例を示す要部断面図、第5図
はその検出面の正面図、第6図および第7図は従来の放
射温度計の光学系を示す断面図である。 (14);繊維、(18);反射鏡、 (20);検出素子、(20a);検出面。 以上
の検出面の正面図、第3図は第2の実施例を示す要部断
面図、第4図は第3の実施例を示す要部断面図、第5図
はその検出面の正面図、第6図および第7図は従来の放
射温度計の光学系を示す断面図である。 (14);繊維、(18);反射鏡、 (20);検出素子、(20a);検出面。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、繊維の放射温度を測定する繊維用放射温度計におい
て、 繊維から放射されるエネルギを反射する反射鏡と、 該反射鏡によって反射されたエネルギを受けるように反
射鏡に対して繊維より遠い位置に配置され、測定される
繊維の半径方向に一辺を有する矩形の検出面を有する検
出素子と、 を有することを特徴とする繊維用放射温度計。 2、反射鏡と検出素子とは、断面がほぼコの字型で開口
部を有するホルダの互いに対向する面に、それぞれ支持
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の放射温度計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18781885A JPH0656328B2 (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 繊維用放射温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18781885A JPH0656328B2 (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 繊維用放射温度計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6247525A true JPS6247525A (ja) | 1987-03-02 |
JPH0656328B2 JPH0656328B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=16212773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18781885A Expired - Fee Related JPH0656328B2 (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 繊維用放射温度計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0656328B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03117142U (ja) * | 1990-03-13 | 1991-12-04 | ||
JP2002005746A (ja) * | 2000-04-17 | 2002-01-09 | Murata Mach Ltd | 走行糸の温度検出装置及びその温度検出方法 |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP18781885A patent/JPH0656328B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03117142U (ja) * | 1990-03-13 | 1991-12-04 | ||
JP2002005746A (ja) * | 2000-04-17 | 2002-01-09 | Murata Mach Ltd | 走行糸の温度検出装置及びその温度検出方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0656328B2 (ja) | 1994-07-27 |
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