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JP2021139708A - Temperature measurement device, and temperature measurement method - Google Patents

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JP2021139708A JP2020036708A JP2020036708A JP2021139708A JP 2021139708 A JP2021139708 A JP 2021139708A JP 2020036708 A JP2020036708 A JP 2020036708A JP 2020036708 A JP2020036708 A JP 2020036708A JP 2021139708 A JP2021139708 A JP 2021139708A
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Abstract

To simply prevent an output of an inaccurate temperature measurement value.SOLUTION: The present invention comprises: a light reception unit that receives thermal radiant light from a measurement object in a state where an absorber with wavelength dependency on spectral transmittance of a near-infrared ray band can exist on an optical path to the measurement object; a detection unit that detects spectral luminance of the thermal radiant light received by the light reception unit by two wavelengths in which spectral transmittance of the absorber is identical and the wavelength is mutually different, and generates first and second luminance signal data respectively: and a computation processing unit that has a temperature calculation unit calculating a temperature of the measurement object from a ratio of the first luminance signal data and the second luminance signal data. The computation processing unit comprises: a storage unit that stores a value of a threshold output signal serving as a value of the first or second luminance signal data corresponding to an allowable lower limit temperature in a measurement of a temperature of the measurement object; and a monitoring unit that, when at least any one of the first and second luminance signal data is equal to or less than the value of the threshold output signal, judges the temperature being not normally measured.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、温度測定装置及び温度測定方法に関する。 The present invention relates to a temperature measuring device and a temperature measuring method.

放射測温法は、物体が温度に応じて発する熱放射光を、放射温度計等の測定機器により検出することで、対象となる物体の温度を知る方法であり、非接触かつ高速で温度を測定可能な遠隔測温方法である。今日では、鉄鋼業をはじめとする多くの産業で、かかる放射測温法が用いられている。 The radiant temperature measurement method is a method of knowing the temperature of a target object by detecting the thermal radiant light emitted by the object according to the temperature with a measuring device such as a radiation thermometer. It is a measurable remote temperature measurement method. Today, many industries, including the steel industry, use such radiant temperature measurement methods.

特に鉄鋼業では、その製造工程において、鋼板材料等の測定対象物と、放射温度計等の測定機器との間の光路上に、近赤外帯域の熱放射光を吸収する特性を持った、水や油脂等の吸収体が存在することが多い。そうした場合には、測定対象物からの熱放射光の一部が吸収体によって吸収されてしまうことで、測定誤差が生じ、測定対象物の正確な温度を測定することができなくなってしまう。 In particular, in the steel industry, in the manufacturing process, it has a characteristic of absorbing thermal radiation in the near infrared band on the optical path between a measurement object such as a steel plate material and a measuring device such as a radiation thermometer. Absorbents such as water and fats are often present. In such a case, a part of the thermal radiant light from the object to be measured is absorbed by the absorber, which causes a measurement error and makes it impossible to measure the accurate temperature of the object to be measured.

そこで、本発明者らは、上記のような光路上に存在する吸収体に起因する測定誤差を抑制するために、例えば以下の特許文献1に開示されているように、着目する吸収体の分光吸収係数が同一となる2つの波長を測定波長として用いるようにした、2色放射温度計を提案している。一般的に、2色放射温度計は、2つの異なる波長で測定対象物からの熱放射光を観測し、2つの波長における放射輝度の比が、温度に応じて変化することを測定原理としているが、光路上に吸収体が存在する場合には、かかる吸収体により熱放射光が2つの波長で異なって減衰してしまい、誤差要因となるという問題があった。そこで、特許文献1に開示された2色放射温度計では、測定に用いる2つの波長における吸収体の分光吸収係数が同一となるように波長を選ぶことで、熱放射光の減衰による影響を抑制し、正確な温度を測定できるようにしている。 Therefore, in order to suppress the measurement error caused by the absorber existing on the optical path as described above, the present inventors, for example, as disclosed in Patent Document 1 below, the spectroscopy of the absorber of interest. We have proposed a two-color radiation thermometer that uses two wavelengths with the same absorption coefficient as measurement wavelengths. In general, a two-color radiant thermometer observes thermal radiant light from an object to be measured at two different wavelengths, and the measurement principle is that the ratio of radiance at the two wavelengths changes according to the temperature. However, when an absorber is present on the optical path, there is a problem that the thermal radiant light is attenuated differently at the two wavelengths due to the absorber, which causes an error. Therefore, in the two-color radiant thermometer disclosed in Patent Document 1, the influence of the attenuation of the thermal radiant light is suppressed by selecting the wavelength so that the spectral absorption coefficients of the absorbers at the two wavelengths used for the measurement are the same. However, it is possible to measure the temperature accurately.

特開2019−23635号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-23635

本発明者らは、上記特許文献1に開示された2色放射温度計を用いて、更なる検証を行った結果、測定対象物の温度が低くなりすぎた場合に、出力される温度測定値が不安定となって振動するハンチング現象が生じることを見出した。このようなハンチング現象が生じてしまうと、出力される温度測定値が正確な値であるのか否かが判断できないため、測定対象物の温度の適正な評価が困難となってしまう。 As a result of further verification using the two-color radiation thermometer disclosed in Patent Document 1, the present inventors have obtained a temperature measurement value that is output when the temperature of the object to be measured becomes too low. It was found that a hunting phenomenon occurs in which the temperature becomes unstable and vibrates. When such a hunting phenomenon occurs, it becomes difficult to properly evaluate the temperature of the object to be measured because it cannot be determined whether or not the output temperature measurement value is an accurate value.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、不正確な温度測定値が出力されることをより簡便に防止することが可能な、温度測定装置、温度測定方法及びプログラムを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is temperature measurement, which can more easily prevent an inaccurate temperature measurement value from being output. To provide equipment, temperature measurement methods and programs.

本発明に係る温度測定装置は、2色放射測温を用いて、測定対象物の温度を測定する温度測定装置において、近赤外帯域の分光透過率に波長依存性がある吸収体が、前記測定対象物までの光路上に存在し得る状態で、前記測定対象物からの熱放射光を受光する受光部と、前記受光部で受光した前記熱放射光の分光放射輝度を、第1検出素子を用いて第1の波長で検出して第1輝度信号データを生成し、前記分光放射輝度を、第2検出素子を用いて前記第1の波長とは異なる波長であって前記吸収体の前記分光透過率が前記第1の波長と同一となる第2の波長で検出して第2輝度信号データを生成する、検出部と、前記第1輝度信号データと前記第2輝度信号データとの比から、前記測定対象物の温度を算出する温度算出部を有する、演算処理部と、を備え、前記演算処理部は、前記測定対象物の温度の測定において許容できる下限温度に対応した、前記第1輝度信号データ又は前記第2輝度信号データの値である閾値出力信号の値を記憶する記憶部と、前記第1輝度信号データ及び前記第2輝度信号データの少なくともいずれか一方が、前記閾値出力信号の値以下となった場合に、前記測定対象物の温度が正常に測定されていないと判断する監視部と、を備える。 The temperature measuring device according to the present invention is a temperature measuring device that measures the temperature of an object to be measured by using two-color radiation temperature measurement. The first detection element determines the spectral emission brightness of the light receiving unit that receives the thermal radiation light from the measurement object and the thermal radiation light received by the light receiving unit in a state where it can exist on the optical path to the measurement object. To generate the first brightness signal data by detecting at the first wavelength using the The ratio of the first brightness signal data to the second brightness signal data and the detection unit that detects at a second wavelength having the same spectral transmittance as the first wavelength and generates the second brightness signal data. The first unit comprises an arithmetic processing unit having a temperature calculation unit for calculating the temperature of the measurement object, and the arithmetic processing unit corresponds to an allowable lower limit temperature in the measurement of the temperature of the measurement object. The threshold output is performed by at least one of the storage unit that stores the value of the threshold output signal which is the value of the 1-brightness signal data or the 2nd-brightness signal data, and the 1st-brightness signal data and the 2nd-brightness signal data. It is provided with a monitoring unit for determining that the temperature of the object to be measured is not normally measured when the value becomes equal to or less than the signal value.

本発明に係る温度測定方法は、2色放射測温を用いて、測定対象物の温度を測定する温度測定方法において、近赤外帯域の分光透過率に波長依存性がある吸収体が、前記測定対象物までの光路上に存在し得る状態で、前記測定対象物からの熱放射光を受光する受光ステップと、前記受光部で受光した前記熱放射光の分光放射輝度を、第1検出素子を用いて第1の波長で検出して第1輝度信号データを生成し、前記分光放射輝度を、第2検出素子を用いて前記第1の波長とは異なる波長であって前記吸収体の前記分光透過率が前記第1の波長と同一となる第2の波長で検出して第2輝度信号データを生成する、検出ステップと、前記第1輝度信号データと前記第2輝度信号データとの比から、前記測定対象物の温度を算出する温度算出部を有する、演算処理ステップと、を備え、前記演算処理ステップは、前記測定対象物の温度の測定において許容できる下限温度に対応した、前記第1輝度信号データ又は前記第2輝度信号データの値である閾値出力信号の値を記憶する記憶ステップと、前記第1輝度信号データ及び前記第2輝度信号データの少なくともいずれか一方が、前記閾値出力信号の値以下となった場合に、前記測定対象物の温度が正常に測定されていないと判断する監視ステップと、を備える。 In the temperature measuring method according to the present invention, in the temperature measuring method for measuring the temperature of an object to be measured by using two-color radiation temperature measurement, the absorber having a wavelength dependence on the spectral transmittance in the near infrared band is described above. The first detection element determines the light receiving step of receiving the thermal radiation light from the measurement object and the spectral emission brightness of the thermal radiation light received by the light receiving unit in a state where it can exist on the optical path to the measurement object. To generate the first brightness signal data by detecting at the first wavelength using the A detection step of detecting at a second wavelength having the same spectral transmittance as the first wavelength to generate second brightness signal data, and a ratio of the first brightness signal data to the second brightness signal data. A calculation processing step comprising a temperature calculation unit for calculating the temperature of the measurement object, and the calculation processing step corresponds to a lower limit temperature acceptable in the measurement of the temperature of the measurement object. The threshold output is performed by at least one of the storage step of storing the value of the threshold output signal which is the value of the 1-brightness signal data or the 2nd-brightness signal data, and the 1st-brightness signal data and the 2nd-brightness signal data. A monitoring step for determining that the temperature of the object to be measured is not normally measured when the value becomes equal to or less than the signal value is provided.

以上説明したように本発明によれば、不正確な温度測定値が出力されることをより簡便に防止することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to more easily prevent an inaccurate temperature measurement value from being output.

2色放射温度計に発生するハンチング現象について説明するためのグラフ図である。It is a graph for demonstrating the hunting phenomenon which occurs in a two-color radiation thermometer. 2色放射温度計に発生するハンチング現象について説明するためのグラフ図である。It is a graph for demonstrating the hunting phenomenon which occurs in a two-color radiation thermometer. 光検出器のバラツキで生じる測温誤差について説明するためのグラフ図である。It is a graph for demonstrating the temperature measurement error caused by the variation of a photodetector. 黒体炉温度と2色放射温度計の測温値とのバラツキの一例を示したグラフ図である。It is a graph which showed an example of the variation between the blackbody furnace temperature and the temperature measurement value of a two-color radiation thermometer. 光路上で熱放射光が減衰する場合の測定下限温度の推移の一例を示したグラフ図である。It is a graph which showed an example of the transition of the measurement lower limit temperature when the thermal radiant light is attenuated on an optical path. 本発明の実施形態に係る温度測定装置の構成の一例を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically an example of the structure of the temperature measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 同実施形態に係る温度測定装置の構成の一例を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically an example of the structure of the temperature measuring apparatus which concerns on this embodiment. 同実施形態に係る温度測定装置が備える測定部の構成の一例を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of the structure of the measuring part included in the temperature measuring device which concerns on this embodiment. 同実施形態に係る温度測定装置が備える演算処理部の構成の一例を模式的に示したブロック図である。It is a block diagram which shows typically an example of the structure of the arithmetic processing part included in the temperature measuring apparatus which concerns on this embodiment. 同実施形態に係る温度測定装置における閾値出力信号値の特定方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method of specifying the threshold value output signal value in the temperature measuring apparatus which concerns on this embodiment. 同実施形態に係る温度測定装置における閾値出力信号値の特定方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method of specifying the threshold value output signal value in the temperature measuring apparatus which concerns on this embodiment. 同実施形態に係る演算処理部が有する監視部の機能について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the function of the monitoring unit which the arithmetic processing unit which concerns on this embodiment has. 同実施形態に係る温度測定装置で実施される温度測定方法の流れの一例を示した流れ図である。It is a flow chart which showed an example of the flow of the temperature measuring method carried out by the temperature measuring apparatus which concerns on this embodiment. 同実施形態に係る温度測定装置が有する演算処理部のハードウェア構成の一例を示したブロック図である。It is a block diagram which showed an example of the hardware composition of the arithmetic processing part which the temperature measuring apparatus which concerns on this embodiment has.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

(本発明者らが行った検討について)
本発明の実施形態に係る温度測定装置及び温度測定方法について説明するに先立ち、上記特許文献1に開示されている2色放射温度計を用いた更なる検討内容について、図1A〜図4を参照しながら説明する。
図1A及び図1Bは、2色放射温度計に発生する、温度測定値が不安定となって振動するハンチング現象について、説明するためのグラフ図である。図2は、光検出器のバラツキで生じる測温誤差について説明するためのグラフ図である。図3は、黒体炉温度と2色放射温度計の測温値とのバラツキの一例を示したグラフ図である。図4は、光路上で熱放射光が減衰する場合の測定下限温度の推移の一例を示したグラフ図である。
(About the study conducted by the present inventors)
Prior to explaining the temperature measuring device and the temperature measuring method according to the embodiment of the present invention, see FIGS. 1A to 4 for further study contents using the two-color radiation thermometer disclosed in Patent Document 1. I will explain while.
1A and 1B are graphs for explaining a hunting phenomenon that occurs in a two-color radiation thermometer and causes the temperature measurement value to become unstable and vibrate. FIG. 2 is a graph for explaining the temperature measurement error caused by the variation of the photodetector. FIG. 3 is a graph showing an example of the variation between the blackbody furnace temperature and the temperature measurement value of the two-color radiation thermometer. FIG. 4 is a graph showing an example of the transition of the measurement lower limit temperature when the thermal radiant light is attenuated on the optical path.

本発明者らは、上記特許文献1に示した2色放射温度計と従来の単色放射温度計とを用いて、800℃以上に加熱された状態にある鋼材に上面側から断続的に水を散布して意図的に冷却した際の温度変化の様子を測定した。当該測定においては、鋼材の下面側に熱電対を設けて鋼材下面温度を測定するようにし、鋼材の上面側に単色放射温度計及び2色放射温度計を設けて鋼材上面温度を測定するようにした。なお、用いた2色放射温度計は、光検出器として、直流検出方式の光検出器であるInGaAs素子を2つ有しており、波長1200nm及び波長1300nm付近の水の分光透過率が等しくなる2つの波長で、測定を行うように設定した。 The present inventors use the two-color radiation thermometer shown in Patent Document 1 and the conventional single-color radiation thermometer to intermittently apply water from the upper surface side to a steel material heated to 800 ° C. or higher. The state of temperature change when sprayed and intentionally cooled was measured. In the measurement, a thermocouple is provided on the lower surface side of the steel material to measure the lower surface temperature of the steel material, and a monochromatic radiation thermometer and a two-color radiation thermometer are provided on the upper surface side of the steel material to measure the upper surface temperature of the steel material. bottom. The two-color radiation thermometer used has two InGaAs elements, which are photodetectors of the DC detection type, as photodetectors, and the spectral transmittances of water in the vicinity of a wavelength of 1200 nm and a wavelength of 1300 nm are equal. It was set to measure at two wavelengths.

図1Aは、当該測定で得られた単色放射温度計の測定結果を示したグラフ図であり、図1Bは、2色放射温度計の測定結果を示したグラフ図である。図1A及び図1Bにおいて、横軸は、経過時間(秒)であり、縦軸は、温度(℃)である。図1A及び図1Bのそれぞれには、鋼材下面温度の推移を併せて図示している。 FIG. 1A is a graph showing the measurement results of the monochromatic radiation thermometer obtained by the measurement, and FIG. 1B is a graph showing the measurement results of the two-color radiation thermometer. In FIGS. 1A and 1B, the horizontal axis is the elapsed time (seconds) and the vertical axis is the temperature (° C.). In each of FIGS. 1A and 1B, the transition of the temperature of the lower surface of the steel material is also shown.

図1Aと図1Bとを比較すると、単色放射温度計及び2色放射温度計のそれぞれの測温結果は、測定誤差による変動はあるものの、全体として見れば、鋼材下面温度と同様に単調減少していく推移を示している一方で、単色放射温度計の測温誤差が、2色放射温度計の測温誤差よりも大きいことがわかる。 Comparing FIG. 1A and FIG. 1B, the temperature measurement results of the monochromatic radiation thermometer and the two-color radiation thermometer are monotonously decreased as the steel material bottom surface temperature as a whole, although there are fluctuations due to measurement errors. On the other hand, it can be seen that the temperature measurement error of the monochromatic radiation thermometer is larger than the temperature measurement error of the two-color radiation thermometer.

かかる検証では、散布された水が鋼材表面に残留したり、散布された水によって水蒸気(ここでは水蒸気が凝集した湯気も含めて水蒸気と呼ぶ。)が発生したりするが、これらの水及び水蒸気は、鋼材表面から発せられる近赤外帯域の熱放射光の吸収体となり、かつ、かかる吸収体の存在状態が随時変化していく。そのため、単色放射温度計では、このような吸収体の存在により、測定された温度に大きな誤差が重畳したものと推察される。一方、本発明者らが提案している2色放射温度計は、上記のような熱放射光の吸収体が光路上に存在した場合であっても、吸収体による影響を抑制しながら測温が可能であるため、測温誤差を抑制することが可能となっている。 In such verification, the sprayed water remains on the surface of the steel material, and the sprayed water generates steam (here, steam including steam in which steam is aggregated is also referred to as steam). These water and steam Becomes an absorber of thermal radiation in the near-infrared band emitted from the surface of the steel material, and the state of existence of such an absorber changes from time to time. Therefore, in a monochromatic radiation thermometer, it is presumed that a large error is superimposed on the measured temperature due to the presence of such an absorber. On the other hand, the two-color radiation thermometer proposed by the present inventors measures the temperature while suppressing the influence of the absorber even when the above-mentioned heat radiation absorber is present on the optical path. Therefore, it is possible to suppress the temperature measurement error.

しかしながら、温度500℃以下の温度域に着目すると、単色放射温度計の測温結果では、測温誤差は大きいものの、全体的な温度推移は鋼材下面温度の推移と一致しているが、2色放射温度計の測温結果では、測温結果が鋼材下面温度から著しく外れて、ハンチングしていることがわかる。特に、本来450℃程度になるべき温度域(図1Bにおいて破線で囲った領域)では、2色放射温度計の測温結果が600℃付近まで上昇しており、断続的に水を散布して意図的に冷却していることを考えると、異常な測定結果となっていることがわかる。 However, focusing on the temperature range of 500 ° C or less, the temperature measurement result of the monochromatic radiation thermometer shows that although the temperature measurement error is large, the overall temperature transition is consistent with the transition of the steel material bottom surface temperature, but two colors. From the temperature measurement result of the radiation thermometer, it can be seen that the temperature measurement result deviates significantly from the temperature of the lower surface of the steel material and is hunting. In particular, in the temperature range that should be about 450 ° C (the area surrounded by the broken line in FIG. 1B), the temperature measurement result of the two-color radiation thermometer has risen to around 600 ° C, and water is intermittently sprayed. Considering that it is intentionally cooled, it can be seen that the measurement result is abnormal.

このようなハンチング現象が発生する原因について、本発明者らが更なる検討を行った。その結果、かかるハンチング現象は、2つの波長での熱放射光の輝度値を用いて2色比を算出し、得られた2色比に基づき測定対象物の温度を特定する、2色放射温度計に特有の現象であることが判明した。 The present inventors further investigated the cause of such a hunting phenomenon. As a result, in such a hunting phenomenon, the two-color ratio is calculated using the brightness values of the thermal radiation light at the two wavelengths, and the temperature of the object to be measured is specified based on the obtained two-color ratio. It turned out to be a phenomenon peculiar to the meter.

すなわち、波長1000nm〜1700nm程度の近赤外光帯域に属する光を検出するための光検出器としては、直流検出方式の素子(例えば、InGaAs素子やSi素子)が用いられることが多い。このような直流検出方式の光検出器は、光検出器に入射する光の光量が著しく小さくなると、光検出器からの信号の出力が不安定になり、出力信号値にバラツキが生じてしまうことが明らかとなった。本発明者らが提唱している2色放射温度計は、上記特許文献1に開示しているように、一方の光検出器による熱放射光の放射輝度値を、他方の光検出器による熱放射光の放射輝度値で除することで得られる2色比を、温度の算出に利用する。そのため、上記の除算の分母に位置する放射輝度値(すなわち、光検出器からの出力信号値)が極めて小さくなり、バラツキが生じると、算出される2色比に大きな変動が生じ、結果として、図1Bに示したようなハンチング現象が発生してしまう。 That is, as a photodetector for detecting light belonging to the near-infrared light band having a wavelength of about 1000 nm to 1700 nm, a DC detection type element (for example, an InGaAs element or a Si element) is often used. In such a DC detection type photodetector, when the amount of light incident on the photodetector becomes extremely small, the output of the signal from the photodetector becomes unstable and the output signal value varies. Became clear. In the two-color radiation thermometer proposed by the present inventors, as disclosed in Patent Document 1, the radiance value of the thermal radiance light by one light detector is converted into the heat by the other light detector. The two-color ratio obtained by dividing the radiance by the radiance value is used to calculate the temperature. Therefore, the radiance value located in the denominator of the above division (that is, the output signal value from the photodetector) becomes extremely small, and if there is a variation, a large variation occurs in the calculated two-color ratio, and as a result, The hunting phenomenon as shown in FIG. 1B occurs.

本発明者らは、光検出器としてInGaAs素子を用いた単色放射温度計(検出波長:1200nm)及び2色放射温度計(検出波長:1200nm,1300nm)で500℃の測定対象を観測した時に、光検出器の出力信号値のバラツキによりどの程度の測温誤差が生じるかを、黒体放射理論に基づいて算出した。得られた結果を、図2に示した。図2において、横軸は、出力信号値のバラツキの大きさ(%)であり、縦軸は、測温誤差(℃)である。 The present inventors observed a measurement target at 500 ° C. with a monochromatic radiation thermometer (detection wavelength: 1200 nm) and a two-color radiation thermometer (detection wavelength: 1200 nm, 1300 nm) using an InGaAs element as a photodetector. The degree of temperature measurement error caused by the variation in the output signal value of the photodetector was calculated based on the black body radiation theory. The obtained results are shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents the magnitude (%) of the variation in the output signal value, and the vertical axis represents the temperature measurement error (° C.).

図2から明らかなように、単色放射温度計の場合、出力信号値のバラツキが8.0%であっても、測温誤差は10℃以下であるのに対し、2色放射温度計の場合、わずか1.0%の出力信号値のバラツキで、10℃を上回る測温誤差が発生することがわかる。このように、本発明者らが提案する2色放射温度計は、測定対象物の温度が光検出器が想定している測定可能温度よりも著しく低くなると、出力信号値のバラツキが発生して、測温誤差が顕著になることが判明した。 As is clear from FIG. 2, in the case of the monochromatic radiation thermometer, even if the variation of the output signal value is 8.0%, the temperature measurement error is 10 ° C. or less, whereas in the case of the two-color radiation thermometer. It can be seen that a temperature measurement error exceeding 10 ° C. occurs with a variation of only 1.0% in the output signal value. As described above, in the two-color radiation thermometer proposed by the present inventors, when the temperature of the object to be measured becomes significantly lower than the measurable temperature assumed by the photodetector, the output signal value varies. , It turned out that the temperature measurement error becomes remarkable.

そこで、本発明者らは、温度を任意に設定できる黒体炉を用いて、2色放射温度計により黒体炉から放射される熱放射光を観測し、黒体炉の温度に応じて、2色放射温度計の測温値のバラツキ(測定値が安定せずにふらつく現象の変動範囲)がどのようになるかを、具体的に検証した。得られた結果を図3に示す。図3において、横軸は黒体炉の温度(℃)であり、縦軸は測温値のバラツキ(℃)である。 Therefore, the present inventors observe the thermal radiation emitted from the blackbody furnace with a two-color radiation thermometer using a blackbody furnace whose temperature can be arbitrarily set, and according to the temperature of the blackbody furnace, We specifically verified how the temperature measurement values of the two-color radiation thermometer vary (the fluctuation range of the phenomenon that the measured values are not stable and fluctuate). The obtained results are shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents the temperature (° C.) of the blackbody furnace, and the vertical axis represents the variation (° C.) in the temperature measurement value.

図3から明らかなように、光検出器としてInGaAs素子を用いた2色放射温度計の場合、黒体炉の温度が550℃以下になると5℃弱のバラツキが発生し、黒体炉の温度が450℃まで下がると20℃近いバラツキが生じることが判明した。このような測温値のバラツキが測温誤差になるので、InGaAs素子を用いた2色放射温度計を使用する場合、求める測温誤差の程度に応じて、測定下限温度が定まることがわかる。例えば、測温誤差を10℃以下にしたい場合、InGaAs素子を用いた2色放射温度計の測定下限温度は、500℃であることがわかる。 As is clear from FIG. 3, in the case of a two-color radiation thermometer using an InGaAs element as a photodetector, when the temperature of the blackbody furnace is 550 ° C or less, a variation of less than 5 ° C occurs, and the temperature of the blackbody furnace. It was found that when the temperature drops to 450 ° C, a variation of nearly 20 ° C occurs. Since such a variation in the temperature measurement value causes a temperature measurement error, it can be seen that when a two-color radiation thermometer using an InGaAs element is used, the lower limit temperature for measurement is determined according to the degree of the temperature measurement error to be obtained. For example, when it is desired to reduce the temperature measurement error to 10 ° C. or less, it can be seen that the lower limit of measurement of the two-color radiation thermometer using the InGaAs element is 500 ° C.

ただし、図3で例示したような測定下限温度は、光路上に吸収体が存在しない状況で測定対象物を直接観測する場合の下限温度である。そのため、本発明者らが提唱する2色放射温度計で想定しているような、光路上に水、水蒸気、油脂、溶液、ガラス、樹脂といった、近赤外帯域において分光透過率に波長依存性を有する吸収体が存在するような測定環境下では、吸収体による熱放射光の減衰が生じる結果、測定対象物の温度が500℃よりも高い場合であっても、出力信号値に想定外のバラツキが生じる。 However, the lower limit temperature for measurement as illustrated in FIG. 3 is the lower limit temperature when the object to be measured is directly observed in a situation where the absorber does not exist on the optical path. Therefore, wavelength dependence on the spectral transmittance in the near-infrared band such as water, water vapor, fats and oils, solutions, glass, and resin on the optical path, as assumed by the two-color radiation thermometer proposed by the present inventors. In a measurement environment where there is an absorber with, the output signal value is unexpected even when the temperature of the object to be measured is higher than 500 ° C as a result of the attenuation of the thermal radiation light by the absorber. There will be variations.

光路上に吸収体が存在する場合に、測温誤差10℃を許容する測定下限温度が500℃からどのように推移するか計算した結果を、図4に示した。図4において、横軸は、吸収体の透過率であり、縦軸は、測定下限温度である。図4から明らかなように、水、水蒸気、油脂、溶液、ガラス、樹脂といった吸収体により透過率が低下するにつれて、測定下限温度が高くなることがわかる。 FIG. 4 shows the results of calculation of how the lower limit of measurement temperature, which allows a temperature measurement error of 10 ° C., changes from 500 ° C. when an absorber is present on the optical path. In FIG. 4, the horizontal axis represents the transmittance of the absorber, and the vertical axis represents the lower limit temperature for measurement. As is clear from FIG. 4, it can be seen that the lower limit temperature for measurement increases as the transmittance decreases due to the absorber such as water, water vapor, oil, solution, glass, and resin.

以上説明したような検証結果から、本発明者らが提唱する2色放射温度計においては、単に2色放射温度計が示す温度を判断基準としたのでは、測定下限温度を的確に判断することができないことが明らかとなった。かかる知見に基づき、本発明者らが鋭意検討した結果、2色放射温度計が示す温度を判断基準とするのではなく、光検出器からの出力信号値そのものに着目することを知見し、以下で説明するような、本発明の実施形態に係る温度測定装置及び温度測定方法に想到した。 From the verification results as described above, in the two-color radiation thermometer proposed by the present inventors, if the temperature indicated by the two-color radiation thermometer is simply used as the judgment criterion, the lower limit temperature for measurement should be accurately judged. It became clear that it could not be done. Based on this finding, as a result of diligent studies by the present inventors, it was found that the temperature indicated by the two-color radiation thermometer is not used as a criterion, but the output signal value itself from the optical detector is focused on. I came up with the temperature measuring device and the temperature measuring method according to the embodiment of the present invention as described above.

(温度測定装置の構成について)
以下では、まず、図5A及び図5Bを参照しながら、本発明の実施形態に係る温度測定装置10の全体構成について説明する。図5A及び図5Bは、本実施形態に係る温度測定装置10の全体的な構成の一例を示した説明図である。
(About the configuration of the temperature measuring device)
Hereinafter, the overall configuration of the temperature measuring device 10 according to the embodiment of the present invention will be described first with reference to FIGS. 5A and 5B. 5A and 5B are explanatory views showing an example of the overall configuration of the temperature measuring device 10 according to the present embodiment.

本実施形態に係る温度測定装置10は、測定対象物が発する近赤外帯域の熱放射光を、近赤外帯域において分光透過率に波長依存性を有する吸収体が光路上の少なくとも一部に存在し得る状態で検出し、熱放射光の放射輝度の検出結果に基づいて測定対象物の温度を測定する装置である。ここで、近赤外帯域において分光透過率に波長依存性を有する吸収体としては、例えば、水、水蒸気、油脂、溶液、ガラス又は樹脂の少なくとも何れかを挙げることができる。また、本実施形態では、近赤外帯域として、特に940nm〜1350nmの帯域に着目するものとする。下限を940nmとする理由は、近赤外帯域に属する800nm以上(特に940nm以上)において、水が強い波長依存性を有する半透明体となるためである。また、上限を1350nmとする理由は、1350nm以上では、水膜厚み10mm以上で水が不透明となるためである。 In the temperature measuring device 10 according to the present embodiment, the heat radiant light in the near-infrared band emitted by the object to be measured has an absorber having a wavelength dependence on the spectral transmittance in the near-infrared band at least a part of the optical path. It is a device that detects in a possible state and measures the temperature of the object to be measured based on the detection result of the radiation brightness of thermal radiation. Here, examples of the absorber having a wavelength dependence on the spectral transmittance in the near infrared band include at least one of water, water vapor, fats and oils, solutions, glass and resin. Further, in the present embodiment, attention is paid particularly to the band of 940 nm to 1350 nm as the near infrared band. The reason why the lower limit is set to 940 nm is that water becomes a translucent body having a strong wavelength dependence in 800 nm or more (particularly 940 nm or more) belonging to the near infrared band. The reason why the upper limit is set to 1350 nm is that at 1350 nm or more, water becomes opaque when the water film thickness is 10 mm or more.

この温度測定装置10は、例えば図5Aに示したように、測定部101と、演算処理部103と、記憶部105と、を主に備える。 As shown in FIG. 5A, for example, the temperature measuring device 10 mainly includes a measuring unit 101, an arithmetic processing unit 103, and a storage unit 105.

測定部101は、例えば高温の状態にある鋼板など、近赤外帯域(例えば、940nm〜1350nmの帯域)に属する熱放射光を発している測定対象物に関して、発せられている熱放射光(観測光)の大きさを放射輝度の値として測定する。より詳細には、測定部101は、測定対象物の熱放射光を、吸収体の分光透過率が互いに同一となる2種類の波長でそれぞれ測定し、これら2種類の波長における熱放射光の放射輝度の検出結果を示した測定データを生成する。 The measuring unit 101 emits thermal radiant light (observation) with respect to a measurement object that emits thermal radiant light belonging to the near infrared band (for example, the band of 940 nm to 1350 nm), such as a steel plate in a high temperature state. The magnitude of light) is measured as the value of radiance. More specifically, the measuring unit 101 measures the thermal radiance of the object to be measured at two types of wavelengths at which the spectral transmittances of the absorbers are the same as each other, and emits the thermal radiance at these two types of wavelengths. Generate measurement data showing the detection result of brightness.

この測定部101は、例えば2色放射温度計における各種レンズ/レンズ群や光検出器などのセンサ等から構成される光学系に対応するものである。測定部101のより詳細な構成については、以降で改めて説明する。また、測定部101が測定する2種類の波長は、上記特許文献1に開示されているように、分光透過率が互いに同一となる2つの波長に、予め設定されている。 The measuring unit 101 corresponds to an optical system including various lenses / lens groups in a two-color radiation thermometer, sensors such as a photodetector, and the like. A more detailed configuration of the measuring unit 101 will be described later. Further, as disclosed in Patent Document 1, the two types of wavelengths measured by the measuring unit 101 are preset to two wavelengths having the same spectral transmittance.

測定部101は、測定対象物の熱放射光の大きさを測定して、熱放射光の放射輝度の検出結果を示した測定データを生成すると、生成した測定データを後述する演算処理部103に出力する。 When the measuring unit 101 measures the magnitude of the thermal radiation light of the object to be measured and generates measurement data showing the detection result of the radiance of the thermal radiation light, the generated measurement data is transmitted to the arithmetic processing unit 103 described later. Output.

演算処理部103は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、通信装置等により実現される。演算処理部103は、測定部101により実施される測定処理の統括的な制御を行う。また、演算処理部103は、測定部101により測定された測定データに基づいて、測定対象物の温度を算出するための演算処理を実施する。より詳細には、演算処理部103は、測定部101により生成された2種類の波長に対応する測定データと、プランクの黒体放射式から導出される、分光放射輝度と温度との間の関係式とに基づいて、測定対象物の温度を算出する。演算処理部103により算出された測定対象物の温度に関する情報は、表示画面等を介して画像として出力したり、プリンタ等を介して印刷物として出力したり、データそのものとして出力したりすることができる。 The arithmetic processing unit 103 is realized by a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a communication device, and the like. The arithmetic processing unit 103 controls the measurement processing performed by the measurement unit 101 in an integrated manner. Further, the arithmetic processing unit 103 performs arithmetic processing for calculating the temperature of the object to be measured based on the measurement data measured by the measurement unit 101. More specifically, the arithmetic processing unit 103 describes the relationship between the measurement data generated by the measurement unit 101 corresponding to the two types of wavelengths and the spectral radiance and temperature derived from Planck's blackbody radiation equation. The temperature of the object to be measured is calculated based on the formula. The information on the temperature of the measurement object calculated by the arithmetic processing unit 103 can be output as an image via a display screen or the like, as a printed matter via a printer or the like, or as data itself. ..

なお、かかる演算処理部103の詳細な構成については、以降で改めて詳述する。 The detailed configuration of the arithmetic processing unit 103 will be described in detail later.

記憶部105は、例えば本実施形態に係る温度測定装置10が備えるRAMやストレージ装置等により実現される。記憶部105には、着目する吸収体の分光透過率や、過去の操業データ等を解析することにより得られる測定対象物の分光放射輝度や、分光透過率の補正に利用する重み係数などといった各種のパラメータやデータ等が格納される。また、記憶部105には、これらのデータ以外にも、本実施形態に係る温度測定装置10が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベースやプログラム等が、適宜記録される。この記憶部105は、測定部101及び演算処理部103等が、自由にデータのリード/ライト処理を行うことが可能である。 The storage unit 105 is realized, for example, by a RAM, a storage device, or the like included in the temperature measuring device 10 according to the present embodiment. The storage unit 105 contains various types such as the spectral transmittance of the absorber of interest, the spectral radiance of the object to be measured obtained by analyzing past operation data, and the weighting coefficient used for correcting the spectral transmittance. Parameters and data are stored. Further, in the storage unit 105, in addition to these data, various parameters that need to be stored when the temperature measuring device 10 according to the present embodiment needs to be stored when performing some processing, the progress of the processing, or the like, or Various databases, programs, etc. are recorded as appropriate. In the storage unit 105, the measurement unit 101, the arithmetic processing unit 103, and the like can freely perform data read / write processing.

また、本実施形態に係る記憶部105には、測定部101が備える第1検出素子及び第2検出素子それぞれから出力される出力信号に関し、検出下限温度に対応する閾値出力信号の値が保持されている。かかる閾値出力信号の値については、以降で改めて説明する。 Further, the storage unit 105 according to the present embodiment holds the value of the threshold output signal corresponding to the detection lower limit temperature with respect to the output signals output from each of the first detection element and the second detection element included in the measurement unit 101. ing. The value of the threshold output signal will be described later.

これら測定部101、演算処理部103及び記憶部105は、図5Aに模式的に示したように、例えば2色放射温度計の一機能として一つの測定機器の内部に実現されていてもよい。また、上記測定部101、演算処理部103及び記憶部105は、例えば図5Bに示したように、複数の機器に分散して実装されていてもよい。図5Bに示した例では、例えば2色放射温度計として機能する測定ユニットの内部に、測定部101及び記憶部105の機能が実現されており、パーソナルコンピュータ、各種サーバ、各種プロセスコンピュータなどといった演算処理装置の内部に、演算処理部103及び記憶部105の機能が実現されている場合を図示している。なお、図5Bにおいて、記憶部105は測定ユニット及び演算処理装置のそれぞれに記憶部105a,105bとして実現されているが、記憶部105は、測定ユニットの内部のみに実現されていてもよいし、演算処理装置の内部にのみ実現されていてもよい。 As schematically shown in FIG. 5A, the measuring unit 101, the arithmetic processing unit 103, and the storage unit 105 may be realized inside one measuring device as one function of, for example, a two-color radiation thermometer. Further, the measurement unit 101, the arithmetic processing unit 103, and the storage unit 105 may be distributed and mounted in a plurality of devices, for example, as shown in FIG. 5B. In the example shown in FIG. 5B, for example, the functions of the measuring unit 101 and the storage unit 105 are realized inside the measuring unit that functions as a two-color radiation thermometer, and calculations such as a personal computer, various servers, and various process computers are realized. The case where the functions of the arithmetic processing unit 103 and the storage unit 105 are realized inside the processing device is shown. In FIG. 5B, the storage unit 105 is realized as the storage units 105a and 105b in the measurement unit and the arithmetic processing unit, respectively, but the storage unit 105 may be realized only inside the measurement unit. It may be realized only inside the arithmetic processing unit.

<測定部の構成例について>
続いて、図6を参照しながら、本実施形態に係る測定部101の構成例について、詳細に説明する。図6は、本実施形態に係る温度測定装置が備える測定部の構成の一例を模式的に示した説明図である。
<About the configuration example of the measuring unit>
Subsequently, a configuration example of the measurement unit 101 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing an example of the configuration of the measuring unit included in the temperature measuring device according to the present embodiment.

本実施形態に係る測定部101は、2色放射温度計における光学系に対応するものであり、演算処理部103による制御のもとで稼働して、測定対象物が発する近赤外帯域の熱放射光を測定する。この測定部101は、図6に模式的に示したように、測定対象物からの熱放射光を受光する受光部111と、受光部111により受光した熱放射光を検出する検出部113と、を有している。 The measuring unit 101 according to the present embodiment corresponds to the optical system in the two-color radiation thermometer, operates under the control of the arithmetic processing unit 103, and generates heat in the near-infrared band generated by the measurement object. Measure the radiant light. As schematically shown in FIG. 6, the measuring unit 101 includes a light receiving unit 111 that receives heat radiated light from the object to be measured, a detecting unit 113 that detects the heat radiated light received by the light receiving unit 111, and the detection unit 113. have.

本実施形態に係る測定部101において、上記のような受光部111と検出部113とは、公知の各種の光伝達機構により光学的に接続されていればよい。このような光伝達機構として、例えば、公知の各種の光ファイバOFを挙げることができる。受光部111と検出部113とを、例えば光ファイバOFのような光伝達機構により接続することで、受光部111を、検出部113から分離して配置することが可能となり、本実施形態に係る温度測定装置を使用する際の利便性が更に向上する。 In the measurement unit 101 according to the present embodiment, the light receiving unit 111 and the detection unit 113 as described above may be optically connected by various known light transmission mechanisms. As such an optical transmission mechanism, for example, various known optical fiber OFs can be mentioned. By connecting the light receiving unit 111 and the detection unit 113 by an optical transmission mechanism such as an optical fiber OF, the light receiving unit 111 can be arranged separately from the detection unit 113, according to the present embodiment. The convenience when using the temperature measuring device is further improved.

受光部111は、図6に示したように、測定対象物からの熱放射光が受光する受光レンズ121と、受光レンズ121を透過した測定対象物からの熱放射光を、光ファイバOFに接続するための接続カプラ123と、を有している。この受光レンズ121及び接続カプラ123が、熱放射光を検出部113へと導光する導光光学系として機能している。 As shown in FIG. 6, the light receiving unit 111 connects the light receiving lens 121 that receives the heat radiated light from the measurement object and the heat radiated light from the measurement object that has passed through the light receiving lens 121 to the optical fiber OF. It has a connection coupler 123 and a connection coupler 123. The light receiving lens 121 and the connection coupler 123 function as a light guide optical system that guides thermal radiation light to the detection unit 113.

ここで、本実施形態に係る受光部111の具体的な構成については、特に限定されるものではない。例えば、図6では、受光レンズ121として、1枚の両凸レンズを図示しているが、受光レンズ121は、複数の光学素子で構成されたレンズ群であってもよい。また、受光レンズ121に用いられるレンズは特に限定されるものではなく、球面レンズや非球面レンズなどといった公知の光学素子を適宜利用することが可能である。接続カプラ123及び光ファイバOFについても、特に限定されるものではなく、公知の各種の接続カプラや光ファイバを用いることが可能である。 Here, the specific configuration of the light receiving unit 111 according to the present embodiment is not particularly limited. For example, in FIG. 6, one biconvex lens is shown as the light receiving lens 121, but the light receiving lens 121 may be a lens group composed of a plurality of optical elements. Further, the lens used for the light receiving lens 121 is not particularly limited, and known optical elements such as a spherical lens and an aspherical lens can be appropriately used. The connection coupler 123 and the optical fiber OF are not particularly limited, and various known connection couplers and optical fibers can be used.

受光部111は、表面の少なくとも一部に様々な厚みの吸収体(図6では、水)が、測定対象物までの光路上に存在し得る状態で、測定対象物の熱放射光を受光することになるが、吸収体が存在している測定対象物からの熱放射光は、受光部111の受光レンズ121によって、略平行な光束となり、接続カプラ123へと到達する。接続カプラ123は、受光レンズ121から導光されてきた熱放射光を、光ファイバOFの一方の端部へと接続する。受光部111で受光され、その後、光ファイバOFによって伝達された測定対象物からの熱放射光は、検出部113へと導光される。 The light receiving unit 111 receives the thermal radiation light of the object to be measured in a state where an absorber of various thicknesses (water in FIG. 6) may exist on the optical path to the object to be measured on at least a part of the surface. However, the heat radiant light from the measurement object in which the absorber is present becomes a substantially parallel luminous flux by the light receiving lens 121 of the light receiving unit 111 and reaches the connection coupler 123. The connection coupler 123 connects the heat radiant light guided from the light receiving lens 121 to one end of the optical fiber OF. The heat radiated light from the measurement object, which is received by the light receiving unit 111 and then transmitted by the optical fiber OF, is guided to the detection unit 113.

検出部113は、図6に例示したように、光ファイバOFに光学的に接続されている接続カプラ151と、ビームスプリッタ153と、光学フィルタ155a,155bと、集光レンズ157a,157bと、センサ159a,159bと、を有している。 As illustrated in FIG. 6, the detection unit 113 includes a connection coupler 151 optically connected to the optical fiber OF, a beam splitter 153, optical filters 155a and 155b, condensing lenses 157a and 157b, and a sensor. It has 159a and 159b.

接続カプラ151を経た測定対象物からの熱放射光は、分岐光学素子の一例であるビームスプリッタ153まで導光される。ビームスプリッタ153まで到達した熱放射光の光束は、ビームスプリッタ153により2つの光路へと分岐される。 The thermal radiation light from the object to be measured through the connection coupler 151 is guided to the beam splitter 153, which is an example of the branching optical element. The luminous flux of the thermal radiation light reaching the beam splitter 153 is split into two optical paths by the beam splitter 153.

分岐後の一方の光路上には、図6に示したように、第1光学フィルタの一例である光学フィルタ155aが設けられており、分岐後の他方の光路上には、第2光学フィルタの一例である光学フィルタ155bが設けられている。 As shown in FIG. 6, an optical filter 155a, which is an example of the first optical filter, is provided on one optical path after branching, and the second optical filter is provided on the other optical path after branching. An optical filter 155b, which is an example, is provided.

光学フィルタ155a,155bは、波長選択フィルタとして機能し、熱放射光の波長を選択して、特定の波長を有する熱放射光を後段のセンサ159a、159bへと透過させるフィルタである。かかる光学フィルタ155a,155bについては、予め設定された2つの波長(観測波長)の光を透過させることが可能なものであれば、公知のものを使用可能である。また、かかる光学フィルタ155a,155bは、狭帯域の波長選択フィルタであってもよいし、一般的な帯域の(有限の帯域幅を有する)波長選択フィルタであってもよい。光学フィルタ155a,155bは、水の透過率が同一となるように中心波長及び透過帯域が選択されている。 The optical filters 155a and 155b are filters that function as wavelength selection filters, select the wavelength of the thermal radiation light, and transmit the thermal radiation light having a specific wavelength to the sensors 159a and 159b in the subsequent stage. As for the optical filters 155a and 155b, known ones can be used as long as they can transmit light of two preset wavelengths (observation wavelengths). Further, the optical filters 155a and 155b may be a narrow band wavelength selection filter or a general band wavelength selection filter (having a finite bandwidth). The center wavelength and the transmission band of the optical filters 155a and 155b are selected so that the transmittances of water are the same.

光学フィルタ155aを透過した、2つの観測波長のうち一方の波長の熱放射光は、集光レンズ157aによって、第1検出素子の一例であるセンサ159aへと集光される。また、光学フィルタ155bを透過した、2つの観測波長のうちもう一方の波長の熱放射光は、集光レンズ157bによって、第2検出素子の一例であるセンサ159bへと集光される。 The thermal radiant light of one of the two observation wavelengths transmitted through the optical filter 155a is condensed by the condenser lens 157a to the sensor 159a which is an example of the first detection element. Further, the thermal radiant light of the other wavelength of the two observation wavelengths transmitted through the optical filter 155b is condensed by the condenser lens 157b to the sensor 159b which is an example of the second detection element.

センサ159a,159bは、集光レンズ157a,157bにより導光された測定対象物からの熱放射光の分光放射輝度をそれぞれ検出し、得られた分光放射輝度から輝度信号のデータを生成する。その後、センサ159a,159bのそれぞれは、得られた輝度信号のデータを演算処理部103に出力する。かかる輝度信号が、熱放射光の放射輝度の検出結果を示した測定データに対応する。本実施形態では、センサ159aから出力される測定データを、第1出力信号の一例として、便宜的に第1測定データ(第1輝度信号データ)と称することとし、センサ159bから出力される測定データを、第2出力信号の一例として、便宜的に第2測定データ(第2輝度信号データ)と称することとする。 The sensors 159a and 159b detect the spectral radiance of the thermal radiance from the measurement object guided by the condenser lenses 157a and 157b, respectively, and generate brightness signal data from the obtained spectral radiance. After that, each of the sensors 159a and 159b outputs the obtained luminance signal data to the arithmetic processing unit 103. Such a luminance signal corresponds to the measurement data showing the detection result of the radiance of the thermal radiant light. In the present embodiment, the measurement data output from the sensor 159a is referred to as the first measurement data (first brightness signal data) for convenience as an example of the first output signal, and the measurement data output from the sensor 159b. Is referred to as the second measurement data (second brightness signal data) for convenience as an example of the second output signal.

ここで、センサ159a,159bについては特に限定されるものではなく、熱放射光の検出を行う上記のような2種類の波長に適したものであれば、公知のものを使用可能である。このようなセンサ(光検出器)としては、例えば、Siを用いた検出素子や、InGaAsを用いた検出素子などのような、各種の直流検出方式のセンサを挙げることができる。 Here, the sensors 159a and 159b are not particularly limited, and known sensors can be used as long as they are suitable for the above two types of wavelengths for detecting thermal radiation light. Examples of such a sensor (photodetector) include various DC detection type sensors such as a detection element using Si and a detection element using InGaAs.

なお、図6において、集光レンズ157a,157bは、1つの両凸レンズを用いて模式的に図示されているが、これら集光レンズ157a,157bは、複数のレンズから構成されるレンズ群であってもよい。また、これら集光レンズ157a,157bに用いられるレンズは特に限定されるものではなく、球面レンズや非球面レンズなどといった公知の光学素子を適宜利用することが可能である。 In FIG. 6, the condenser lenses 157a and 157b are schematically illustrated by using one biconvex lens, but these condenser lenses 157a and 157b are a lens group composed of a plurality of lenses. You may. Further, the lenses used for these condenser lenses 157a and 157b are not particularly limited, and known optical elements such as spherical lenses and aspherical lenses can be appropriately used.

ここで、2つの観測波長の組み合わせ(すなわち、光学フィルタ155a、155bそれぞれの透過波長)の一方として、例えば1190〜1200nm付近の波長が選択されたものとする。この場合に、もう一方の波長としては、1300nm付近から選択されることとなる。 Here, it is assumed that, for example, a wavelength in the vicinity of 1190 to 1200 nm is selected as one of the combination of the two observation wavelengths (that is, the transmission wavelength of each of the optical filters 155a and 155b). In this case, the other wavelength is selected from around 1300 nm.

1300nm付近から選択する波長における分光透過率は、波長1190〜1200nm付近から選択した波長における分光透過率と一致することが求められる。一致しない場合には、上記特許文献1で開示されている測定原理が成立しなくなり、一致度合いが低くなるに従い測温誤差が生じてしまう。 The spectral transmittance at the wavelength selected from around 1300 nm is required to match the spectral transmittance at the wavelength selected from around 1190 to 1200 nm. If they do not match, the measurement principle disclosed in Patent Document 1 does not hold, and a temperature measurement error occurs as the degree of coincidence decreases.

以上、図6を参照しながら、本実施形態に係る測定部101の構成例を簡単に説明した。 As described above, a configuration example of the measurement unit 101 according to the present embodiment has been briefly described with reference to FIG.

<演算処理部103の構成例について>
次に、図7を参照しながら、本実施形態に係る演算処理部103の構成例について説明する。図7は、本実施形態に係る演算処理部103の構成例を示したブロック図である。
<About the configuration example of the arithmetic processing unit 103>
Next, a configuration example of the arithmetic processing unit 103 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the arithmetic processing unit 103 according to the present embodiment.

本実施形態に係る演算処理部103は、図7に例示したように、測定制御部171と、データ取得部173と、温度算出部175と、監視部177と、結果出力部179と、表示制御部181と、を主に備える。 As illustrated in FIG. 7, the arithmetic processing unit 103 according to the present embodiment includes a measurement control unit 171, a data acquisition unit 173, a temperature calculation unit 175, a monitoring unit 177, a result output unit 179, and display control. A unit 181 is mainly provided.

測定制御部171は、例えば、CPU、ROM、RAM、入力装置、出力装置、通信装置等により実現される。測定制御部171は、本実施形態に係る温度測定装置10の機能を統括的に制御する処理部である。また、測定制御部171は、先だって説明したような2種類の波長における測定対象物からの熱放射光を測定するように、測定部101の動作を制御する。更に、測定制御部171は、必要に応じて、温度算出部175及び監視部177に対して、熱放射光の測定条件等のような各種設定値を出力することも可能である。 The measurement control unit 171 is realized by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, an input device, an output device, a communication device, and the like. The measurement control unit 171 is a processing unit that comprehensively controls the functions of the temperature measurement device 10 according to the present embodiment. Further, the measurement control unit 171 controls the operation of the measurement unit 101 so as to measure the thermal radiation light from the measurement object at the two types of wavelengths as described above. Further, the measurement control unit 171 can output various set values such as measurement conditions for thermal radiation to the temperature calculation unit 175 and the monitoring unit 177, if necessary.

データ取得部173は、例えば、CPU、ROM、RAM、通信装置等により実現される。データ取得部173は、測定部101によって生成された2種類の波長における輝度信号(すなわち、第1測定データ及び第2測定データ)を取得し、後述する温度算出部175及び監視部177へと出力する。また、データ取得部173は、取得した2種類の波長における輝度信号に、当該輝度信号を取得した日時等に関する時刻情報を関連づけて、履歴情報として記憶部105に格納してもよい。 The data acquisition unit 173 is realized by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, a communication device, or the like. The data acquisition unit 173 acquires the brightness signals (that is, the first measurement data and the second measurement data) at the two types of wavelengths generated by the measurement unit 101 and outputs them to the temperature calculation unit 175 and the monitoring unit 177, which will be described later. do. Further, the data acquisition unit 173 may associate the acquired luminance signals at the two types of wavelengths with time information related to the date and time when the luminance signal was acquired and store the luminance signals in the storage unit 105 as history information.

温度算出部175は、例えば、CPU、ROM、RAM等により実現される。温度算出部175は、データ取得部173から出力された2種類の波長における輝度信号(第1測定データと第2測定データ)を利用して、一方の輝度信号を他方の輝度信号で除した2色比(換言すれば、分光放射輝度の比)を算出する。また、温度算出部175は、算出した2色比と、2色比と温度との間の関係式と、を利用して、測定対象物の温度を算出する。 The temperature calculation unit 175 is realized by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, or the like. The temperature calculation unit 175 uses the luminance signals (first measurement data and second measurement data) at the two types of wavelengths output from the data acquisition unit 173, and divides one luminance signal by the other luminance signal 2 The color ratio (in other words, the ratio of spectral radiance) is calculated. Further, the temperature calculation unit 175 calculates the temperature of the object to be measured by using the calculated two-color ratio and the relational expression between the two-color ratio and the temperature.

上記特許文献1に開示されているように、2色比Rは、2つの波長における輝度信号の一方を、他方の輝度信号で除することで算出できる。一方、本実施形態に係る温度測定装置10では、以下の式(1)及び式(2)に示したように、吸収体による熱放射光の吸収を考慮している。そのため、2色比Rは、下記式(1)及び式(2)を利用して、上記特許文献1と同様に式の導出を行うと、下記の式(3)により表される。 As disclosed in Patent Document 1, the two-color ratio R can be calculated by dividing one of the luminance signals at the two wavelengths by the other luminance signal. On the other hand, in the temperature measuring device 10 according to the present embodiment, as shown in the following equations (1) and (2), the absorption of thermal radiation light by the absorber is taken into consideration. Therefore, the two-color ratio R is expressed by the following formula (3) when the formula is derived in the same manner as in Patent Document 1 by using the following formulas (1) and (2).

Figure 2021139708
Figure 2021139708

ここで、上記式(1)及び式(2)において、τは、波長λにおける水の分光透過率であり、τは、波長λにおける水の分光透過率である。また、水の分光透過率τは、水の分光吸収係数、水の厚み、及び、水と空気との界面における両者の屈折率から定まる界面反射率の関数となる。この際、界面反射を省略すると、水の分光透過率τ,τは、それぞれ、τ=exp(−α×t)、τ=exp(−α×t)と表すことができる。ここで、αは、波長λにおける水の分光吸収係数であり、αは、波長λにおける水の分光吸収係数であり、tは、水膜の厚みである。 Here, in the above equations (1) and (2), τ 1 is the spectral transmittance of water at the wavelength λ 1 , and τ 2 is the spectral transmittance of water at the wavelength λ 2. Further, the spectral transmittance τ of water is a function of the interfacial reflectance determined from the spectral absorption coefficient of water, the thickness of water, and the refractive indexes of both at the interface between water and air. At this time, if the interfacial reflection is omitted, the spectral transmittances τ 1 and τ 2 of water can be expressed as τ 1 = exp (−α 1 × t) and τ 2 = exp (−α 2 × t), respectively. can. Here, α 1 is the spectral absorption coefficient of water at the wavelength λ 1 , α 2 is the spectral absorption coefficient of water at the wavelength λ 2 , and t is the thickness of the water film.

先だって説明したように、本実施形態に係る測定部101では、吸収体の分光透過率(より正確には、検出波長は単波長ではなく帯域幅があるので、その波長帯域における実効透過率)が互いに同一となる波長において、分光放射輝度が測定されている。そのため、上記式(3)の中辺第1項に示した吸収体による吸収に関する項は、分子・分母で互いに打ち消しあって、値が1となる。従って、上記式(3)の右辺におけるRλ及びΛは、以下式(4a)及び式(4b)のようになる。 As described above, in the measuring unit 101 according to the present embodiment, the spectral transmittance of the absorber (more accurately, since the detection wavelength has a bandwidth rather than a single wavelength, the effective transmittance in that wavelength band) is determined. Spectral radiance is measured at wavelengths that are identical to each other. Therefore, the terms related to absorption by the absorber shown in the first term on the middle side of the above formula (3) cancel each other out in the numerator and denominator, and the value becomes 1. Therefore, R λ and Λ on the right side of the above equation (3) are as shown in the following equations (4a) and (4b).

Figure 2021139708
Figure 2021139708

ここで、式(4a)及び式(4b)に示したRλ及びΛは、測定部101から取得可能な測定条件から決まる定数となる。従って、温度算出部175は、算出した2色比Rと、上記式(3)における(最左辺=最右辺)という関係式と、を利用して、測定対象物の温度Tを算出することが可能となる。 Here, R λ and Λ shown in the equations (4a) and (4b) are constants determined by the measurement conditions that can be acquired from the measuring unit 101. Therefore, the temperature calculation unit 175 can calculate the temperature T of the object to be measured by using the calculated two-color ratio R and the relational expression (leftmost side = rightmost side) in the above formula (3). It will be possible.

なお、温度算出部175が2色比Rを算出する際に、2種類の波長λ、λのどちらの輝度信号を分母とし、どちらの輝度信号を分子として演算を行うかについては、特に限定するものではなく、演算処理中において基準とする輝度信号を変更しないようにしておけばよい。 When the temperature calculation unit 175 calculates the two-color ratio R, it is particularly important to determine which of the two types of wavelengths λ 1 and λ 2 is the luminance signal as the denominator and which luminance signal is used as the molecule. It is not limited to this, and the reference luminance signal may not be changed during the arithmetic processing.

また、温度算出部175は、上記式(3)で表される2色比Rを介することなく、上記式(1)及び式(2)を利用して、温度を直接算出してもよい。すなわち、2種類の波長λ、λにおける放射率εが既知であれば、上記式(1)及び式(2)における未知数は、温度Tと、水膜の厚みtの2つとなる。従って、温度算出部175は、上記式(1)及び式(2)を連立させて連立方程式の解を求めることで、温度Tを算出することができる。更に、2種類の波長λ、λにおける放射率εが未知であったとしても、波長λでの放射率εと波長λでの放射率εが互いに等しければ、同様に、上記式(1)及び式(2)を連立させて、温度Tを直接算出することが可能である。ここで、連立方程式の解法は特に限定されるものではなく、例えば、解析的に解ける場合には解析的に解いてもよいし、数値演算により求解してもよいし、最適値問題として求解してもよい。 Further, the temperature calculation unit 175 may directly calculate the temperature by using the above formulas (1) and (2) without using the two-color ratio R represented by the above formula (3). That is, if the emissivity ε at the two types of wavelengths λ 1 and λ 2 is known, the unknowns in the above equations (1) and (2) are the temperature T and the thickness t of the water film. Therefore, the temperature calculation unit 175 can calculate the temperature T by simultaneously obtaining the solutions of the simultaneous equations by combining the above equations (1) and (2). Further, even if the emissivity ε at the two types of wavelengths λ 1 and λ 2 is unknown, if the emissivity ε at the wavelength λ 1 and the emissivity ε at the wavelength λ 2 are equal to each other, the above equation is similarly obtained. It is possible to directly calculate the temperature T by combining (1) and equation (2). Here, the method of solving the simultaneous equations is not particularly limited. For example, if it can be solved analytically, it may be solved analytically, it may be solved by numerical calculation, or it may be solved as an optimum value problem. You may.

温度算出部175は、上記のようにして算出した測定対象物の温度Tに関する情報を、後述する結果出力部179に出力する。 The temperature calculation unit 175 outputs the information regarding the temperature T of the measurement object calculated as described above to the result output unit 179, which will be described later.

監視部177は、例えば、CPU、ROM、RAM等により実現される。監視部177は、データ取得部173から出力された、第1出力信号及び第2出力信号の一例である第1測定データ及び第2測定データと、記憶部105に格納されている閾値出力信号の値と、をそれぞれ参照し、測定対象物の温度が正常に測定されているかを監視する。 The monitoring unit 177 is realized by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, or the like. The monitoring unit 177 describes the first measurement data and the second measurement data, which are examples of the first output signal and the second output signal, and the threshold output signal stored in the storage unit 105, which are output from the data acquisition unit 173. Refer to the value and each, and monitor whether the temperature of the object to be measured is measured normally.

ここで、閾値出力信号の値は、先だって簡単に言及したように、測定部101が備える第1検出素子及び第2検出素子それぞれから出力される出力信号に関し、検出下限温度に対応したものである。以下では、まず、図8及び図9を参照しながら、本実施形態で着目する閾値出力信号値について、詳細に説明する。図8及び図9は、本実施形態に係る温度測定装置における閾値出力信号値の特定方法を説明するための説明図である。 Here, as mentioned briefly above, the value of the threshold value output signal corresponds to the lower limit temperature of detection with respect to the output signals output from each of the first detection element and the second detection element included in the measuring unit 101. .. In the following, first, the threshold output signal value of interest in the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9. 8 and 9 are explanatory views for explaining a method of specifying a threshold output signal value in the temperature measuring device according to the present embodiment.

閾値出力信号値を特定するには、例えば図8に模式的に示したように、閾値出力信号値を特定したい温度測定装置10と、熱源としての黒体炉と、を利用する。すなわち、温度が既知の黒体炉から放射される熱放射光を、光路上に水などの吸収体が存在しない状態で、閾値出力信号値を特定したい温度測定装置10の測定部101で検出する。その後、生成される第1測定データ及び第2測定データを用いて、演算処理部103により、上記の方法に即して黒体炉の温度を算出させる。黒体炉の温度は既知であるため、算出された黒体炉の温度と、実際の黒体炉の温度と、を比較することで、着目している黒体炉温度における測温誤差を特定することができる。このような処理を、黒体炉の温度を変化させながら実施して、得られた測温誤差が、温度測定装置10に測定精度を確保するために許容できる最大限の測温誤差と一致する、黒体炉の温度を特定する。このようにして得られる温度が、着目している温度測定装置10の測定下限温度Tとなる。 In order to specify the threshold output signal value, for example, as schematically shown in FIG. 8, a temperature measuring device 10 for which the threshold output signal value is to be specified and a blackbody furnace as a heat source are used. That is, the thermal radiant light radiated from the blackbody furnace having a known temperature is detected by the measuring unit 101 of the temperature measuring device 10 whose threshold output signal value is desired to be specified in a state where there is no absorber such as water on the optical path. .. After that, using the generated first measurement data and the second measurement data, the arithmetic processing unit 103 is made to calculate the temperature of the blackbody furnace according to the above method. Since the temperature of the blackbody furnace is known, the temperature measurement error at the blackbody furnace temperature of interest is specified by comparing the calculated blackbody furnace temperature with the actual blackbody furnace temperature. can do. Such a process is carried out while changing the temperature of the blackbody furnace, and the obtained temperature measurement error matches the maximum temperature measurement error that can be tolerated in order to ensure the measurement accuracy of the temperature measuring device 10. , Identify the temperature of the blackbody furnace. The temperature thus obtained is the measurement lower limit temperature TL of the temperature measuring device 10 of interest.

ここで、測定下限温度Tの際に得られた第1測定データ及び第2測定データを、それぞれ、S1L、S2Lと表記することとする。これら2種類の出力信号値S1L、S2Lが、測定対象物の温度の測定において(、許容できる測定誤差を確保するために、)許容できる下限温度に対応した出力信号である、閾値出力信号値の候補となる。すなわち、閾値出力信号値をSThと表記することとすると、閾値出力信号値SThは、図9に模式的に示したように、S1LとS2Lのうちより出力信号値が小さいものとなる。換言すれば、閾値出力信号値SThは、入力された2つの値の大小比較を行って、より小さい値を出力する関数min(a,b)を用いて、STh=min(S1L,S2L)と表すことができる。 Here, the first measurement data and the second measurement data obtained at the time of the lower limit measurement temperature TL are referred to as S 1L and S 2L, respectively. These two types of output signal values S 1L and S 2L are threshold output signals corresponding to the allowable lower limit temperature in the measurement of the temperature of the object to be measured (to ensure an acceptable measurement error). Candidate for value. That is, assuming that the threshold output signal value is expressed as S Th , the threshold output signal value S Th has a smaller output signal value than S 1L and S 2L , as schematically shown in FIG. Become. In other words, the threshold output signal value S Th is S Th = min (S 1L , S 1L, using the function min (a, b) that compares the magnitude of the two input values and outputs a smaller value. It can be expressed as S 2L).

本実施形態に係る記憶部105には、以上のようにして特定された閾値出力信号値SThに関するデータが、予め保持されている。 The storage unit 105 according to the present embodiment holds in advance data related to the threshold output signal value STh specified as described above.

本実施形態に係る監視部177では、以上説明したような、温度算出部175による温度算出処理と並行して、上記閾値出力信号値SThと、データ取得部173から出力された2種類の出力信号値S,Sと、に基づき、測定対象物の温度が正常に測定されているかが監視されている。すなわち、図10に模式的に示したように、監視部177は、記憶部105に格納されている閾値出力信号値SThと、データ取得部173から出力された2種類の出力信号値S,Sと、の大小比較を随時実施している。この際、監視部177は、温度算出部175によって算出される測定対象物の温度によらず、2種類の出力信号値S,Sの少なくとも何れか一方が、閾値出力信号値STh以下となった場合に、測定対象物の温度が正常に測定されていないと判断する。 In the monitoring unit 177 according to the present embodiment, in parallel with the temperature calculation process by the temperature calculation unit 175 as described above, the threshold output signal value ST and two types of outputs output from the data acquisition unit 173 are output. the signal value S 1, S 2, on the basis of whether the temperature of the measurement object is measured normally being monitored. That is, as schematically shown in FIG. 10, the monitoring unit 177 has a threshold output signal value S Th stored in the storage unit 105 and two types of output signal values S 1 output from the data acquisition unit 173. , S 2 and the magnitude comparison are carried out at any time. At this time, in the monitoring unit 177, at least one of the two types of output signal values S 1 and S 2 is equal to or less than the threshold output signal value S Th , regardless of the temperature of the object to be measured calculated by the temperature calculation unit 175. If, it is determined that the temperature of the object to be measured is not measured normally.

このように、監視部177は、2色比Rを算出するための元データである出力信号値S1,S2を用いて、算出された測定対象物の温度によらずに、測定対象物の温度が正常に測定されているか否かを判断する。そのため、測定対象物の実際の温度が測定下限温度近傍となって、図1Bに示したようなハンチング現象が発生していたとしても、監視部177は、算出された温度に惑わされることなく、正常測定が行われているか否かを的確に判断することが可能となる。 In this way, the monitoring unit 177 uses the output signal values S1 and S2, which are the original data for calculating the two-color ratio R, to measure the temperature of the object to be measured regardless of the calculated temperature of the object to be measured. To determine if is being measured normally. Therefore, even if the actual temperature of the object to be measured is near the lower limit of measurement temperature and the hunting phenomenon as shown in FIG. 1B occurs, the monitoring unit 177 is not confused by the calculated temperature. It is possible to accurately determine whether or not normal measurement is being performed.

監視部177は、このようにして得られた判断結果に関する情報を、結果出力部179に出力する。 The monitoring unit 177 outputs the information regarding the determination result obtained in this way to the result output unit 179.

結果出力部179は、例えば、CPU、ROM、RAM、出力装置、通信装置等により実現される。結果出力部179は、温度算出部175から出力された測定対象物の温度Tに関する情報を、監視部177から出力された判断結果に関する情報を参照しながら、温度測定装置10のユーザに出力する。より詳細には、結果出力部179は、監視部177より、正常に測定が実施されている旨の情報が出力されている場合には、温度算出部175から出力された測定対象物の温度Tに関する情報を、温度測定装置10のユーザに出力する。また、結果出力部179は、監視部177より、正常に測定が実施されていない旨の情報が出力されている場合には、温度算出部175から出力された測定対象物の温度Tに関する情報ではなく、測定不能を表す結果を、温度測定装置10のユーザに出力する。 The result output unit 179 is realized by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, an output device, a communication device, or the like. The result output unit 179 outputs the information regarding the temperature T of the measurement object output from the temperature calculation unit 175 to the user of the temperature measurement device 10 while referring to the information regarding the determination result output from the monitoring unit 177. More specifically, when the monitoring unit 177 outputs information that the measurement is normally performed, the result output unit 179 outputs the temperature T of the measurement object output from the temperature calculation unit 175. Information about the above is output to the user of the temperature measuring device 10. Further, when the monitoring unit 177 outputs information that the measurement is not normally performed, the result output unit 179 may use the information regarding the temperature T of the measurement object output from the temperature calculation unit 175. The result indicating that measurement is not possible is output to the user of the temperature measuring device 10.

具体的には、結果出力部179は、温度の測定結果に対応するデータ、又は、測定不能である旨のデータを、当該データが生成された日時等に関する時刻データと関連づけて、各種サーバや制御装置に出力したり、プリンタ等の出力装置を利用して、紙媒体として出力したりする。また、結果出力部179は、温度の測定結果に対応するデータ、又は、測定不能である旨のデータを、外部に設けられたコンピュータ等の各種の情報処理装置に出力してもよいし、各種の記録媒体に出力してもよい。 Specifically, the result output unit 179 associates the data corresponding to the temperature measurement result or the data indicating that the measurement is impossible with the time data related to the date and time when the data was generated, and controls various servers and controls. It can be output to a device or output as a paper medium using an output device such as a printer. Further, the result output unit 179 may output data corresponding to the temperature measurement result or data indicating that the measurement is impossible to various information processing devices such as a computer provided externally, or various types. It may be output to the recording medium of.

また、結果出力部179は、温度の測定結果に対応するデータ、又は、測定不能である旨のデータを、温度測定装置10に設けられたディスプレイ等の出力装置や、外部に設けられた各種機器の有するディスプレイ等に出力する際には、後述する表示制御部181と連携して判定結果を出力する。 Further, the result output unit 179 outputs data corresponding to the temperature measurement result or data indicating that the measurement is impossible to an output device such as a display provided in the temperature measuring device 10 or various devices provided externally. When outputting to the display or the like possessed by the above, the determination result is output in cooperation with the display control unit 181 described later.

表示制御部181は、例えば、CPU、ROM、RAM、出力装置、通信装置等により実現される。表示制御部181は、温度の測定結果に対応するデータ、又は、測定不能である旨のデータを、ディスプレイ等の各種表示装置に表示させる際の表示制御を行う。これにより、温度測定装置10のユーザは、測定対象物の温度に関する測定結果、又は、測定不能である旨の判断結果を、その場で把握することが可能となる。 The display control unit 181 is realized by, for example, a CPU, a ROM, a RAM, an output device, a communication device, or the like. The display control unit 181 performs display control when displaying data corresponding to the temperature measurement result or data indicating that measurement is not possible on various display devices such as a display. As a result, the user of the temperature measuring device 10 can grasp the measurement result regarding the temperature of the object to be measured or the judgment result that the measurement is impossible on the spot.

以上、本実施形態に係る演算処理部103の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、CPU等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。 The above is an example of the function of the arithmetic processing unit 103 according to the present embodiment. Each of the above components may be configured by using general-purpose members or circuits, or may be configured by hardware specialized for the function of each component. Further, the CPU or the like may perform all the functions of each component. Therefore, it is possible to appropriately change the configuration to be used according to the technical level at each time when the present embodiment is implemented.

なお、上述のような本実施形態に係る演算処理部の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。 It is possible to create a computer program for realizing each function of the arithmetic processing unit according to the present embodiment as described above and implement it on a personal computer or the like. It is also possible to provide a computer-readable recording medium in which such a computer program is stored. The recording medium is, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a flash memory, or the like. Further, the above computer program may be distributed via a network, for example, without using a recording medium.

以上、図5A〜図10を参照しながら、本実施形態に係る温度測定装置10の構成について、詳細に説明した。 As described above, the configuration of the temperature measuring device 10 according to the present embodiment has been described in detail with reference to FIGS. 5A to 10.

(温度測定方法について)
続いて、図11を参照しながら、本実施形態に係る温度測定装置10で実施される温度測定方法の流れの一例について、簡単に説明する。図11は、本実施形態に係る温度測定方法の流れの一例を示した流れ図である。
(About temperature measurement method)
Subsequently, with reference to FIG. 11, an example of the flow of the temperature measuring method implemented by the temperature measuring device 10 according to the present embodiment will be briefly described. FIG. 11 is a flow chart showing an example of the flow of the temperature measuring method according to the present embodiment.

本実施形態に係る温度測定装置10では、まず、演算処理部103の測定制御部171による制御のもとで、測定部101により、分光透過率の等しい2つの波長で、測定対象物からの熱放射光を測定する(ステップS101)。測定部101は、2波長での熱放射光の測定データを、第1測定データ及び第2測定データとして、演算処理部103に出力する。 In the temperature measuring device 10 according to the present embodiment, first, under the control of the measurement control unit 171 of the arithmetic processing unit 103, the measurement unit 101 heats from the object to be measured at two wavelengths having the same spectral transmittance. The emitted light is measured (step S101). The measurement unit 101 outputs the measurement data of the thermal radiation light at two wavelengths to the arithmetic processing unit 103 as the first measurement data and the second measurement data.

演算処理部103のデータ取得部173は、測定部101から出力された第1測定データ及び第2測定データを、温度算出部175及び監視部177へと出力する。 The data acquisition unit 173 of the arithmetic processing unit 103 outputs the first measurement data and the second measurement data output from the measurement unit 101 to the temperature calculation unit 175 and the monitoring unit 177.

温度算出部175は、まず、第1測定データ及び第2測定データよりそれぞれ得られる2波長での輝度信号S,Sを利用して、2色比Rを算出する(ステップS103)。続いて、温度算出部175は、2色比と温度との関係を示した関係式と、算出した2色比Rと、に基づき、測定対象物の温度を出力する(ステップS105)。その後、温度算出部175は、得られた測定対象物の温度に関する情報を、結果出力部179へと出力する。 Temperature calculating unit 175, first, by using the luminance signal S 1, S 2 of the first measurement data and the second measurement 2 wavelengths respectively obtained from the data, calculates the dichroic ratio R (step S103). Subsequently, the temperature calculation unit 175 outputs the temperature of the object to be measured based on the relational expression showing the relationship between the two-color ratio and the temperature and the calculated two-color ratio R (step S105). After that, the temperature calculation unit 175 outputs the information regarding the temperature of the obtained measurement object to the result output unit 179.

一方、温度算出部175による温度算出処理と並行して、監視部177は、2波長での輝度信号S,Sを利用して、閾値出力信号値SThとの大小判定を実施する(ステップS107)。より詳細には、監視部177は、着目する2種類の輝度信号S,Sについて、STh≦min(S,S)という関係が成立するか否かを判断する(ステップS109)。 On the other hand, in parallel with the temperature calculating process by the temperature calculation unit 175, the monitoring unit 177 uses the luminance signal S 1, S 2 at two wavelengths, to implement magnitude determination between the threshold output signal values S Th ( Step S107). More specifically, the monitoring unit 177 determines whether or not the relationship of S Th ≤ min (S 1 , S 2 ) is established for the two types of luminance signals S 1 and S 2 of interest (step S109). ..

Th≦min(S,S)という関係が成立しない場合(ステップS109−NO)、監視部111は、測定は正常である旨を示す結果を、結果出力部179に出力する(ステップS111)。一方、STh≦min(S,S)という関係が成立する場合(ステップS109−YES)、監視部111は、測定不能を示す結果を、結果出力部179に出力する(ステップS113)。 When the relationship of S Th ≤ min (S 1 , S 2 ) is not established (step S109-NO), the monitoring unit 111 outputs a result indicating that the measurement is normal to the result output unit 179 (step S111). ). On the other hand, when the relationship of S Th ≤ min (S 1 , S 2 ) is established (step S109-YES), the monitoring unit 111 outputs a result indicating that measurement is impossible to the result output unit 179 (step S113).

結果出力部179は、温度算出部175から得られた測定対象物の温度に関する情報と、監視部177から出力された判断結果に関する情報と、に基づき、測定結果を出力する(ステップS115)。具体的には、結果出力部179は、監視部177より測定が正常である旨を示す結果が出力されている場合、温度算出部175により算出された測定対象物の温度に関する情報を、出力する。一方、監視部177より測定不能である旨を示す結果が出力されている場合、結果出力部179は、温度算出部175により算出された測定対象物の温度に関する情報ではなく、測定不能である旨を示す結果を、出力する。 The result output unit 179 outputs the measurement result based on the information on the temperature of the measurement object obtained from the temperature calculation unit 175 and the information on the determination result output from the monitoring unit 177 (step S115). Specifically, the result output unit 179 outputs information on the temperature of the measurement object calculated by the temperature calculation unit 175 when the monitoring unit 177 outputs a result indicating that the measurement is normal. .. On the other hand, when the monitoring unit 177 outputs a result indicating that the measurement is impossible, the result output unit 179 is not the information regarding the temperature of the measurement object calculated by the temperature calculation unit 175, and indicates that the measurement is impossible. The result showing is output.

これにより、本実施形態に係る温度測定方法では、不正確な温度測定値が出力されることをより簡便に防止することが可能となる。 As a result, in the temperature measurement method according to the present embodiment, it is possible to more easily prevent the output of an inaccurate temperature measurement value.

以上、図11を参照しながら、本実施形態に係る温度測定方法の流れの一例について、簡単に説明した。 As described above, an example of the flow of the temperature measuring method according to the present embodiment has been briefly described with reference to FIG.

(ハードウェア構成について)
次に、図12を参照しながら、本実施形態に係る温度測定装置10が備える演算処理部103のハードウェア構成について、詳細に説明する。図12は、本実施形態に係る演算処理部103のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
(About hardware configuration)
Next, with reference to FIG. 12, the hardware configuration of the arithmetic processing unit 103 included in the temperature measuring device 10 according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 12 is a block diagram for explaining the hardware configuration of the arithmetic processing unit 103 according to the present embodiment.

演算処理部103は、主に、CPU901と、ROM903と、RAM905と、を備える。また、演算処理部103は、更に、バス907と、入力装置909と、出力装置911と、ストレージ装置913と、ドライブ915と、接続ポート917と、通信装置919とを備える。 The arithmetic processing unit 103 mainly includes a CPU 901, a ROM 903, and a RAM 905. Further, the arithmetic processing unit 103 further includes a bus 907, an input device 909, an output device 911, a storage device 913, a drive 915, a connection port 917, and a communication device 919.

CPU901は、中心的な処理装置及び制御装置として機能し、ROM903、RAM905、ストレージ装置913、又はリムーバブル記録媒体921に記録された各種プログラムに従って、演算処理部103内の動作全般又はその一部を制御する。ROM903は、CPU901が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。RAM905は、CPU901が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはCPUバス等の内部バスにより構成されるバス907により相互に接続されている。 The CPU 901 functions as a central processing device and a control device, and controls all or a part of the operation in the arithmetic processing unit 103 according to various programs recorded in the ROM 903, the RAM 905, the storage device 913, or the removable recording medium 921. do. The ROM 903 stores programs, calculation parameters, and the like used by the CPU 901. The RAM 905 primarily stores the program used by the CPU 901, parameters that change as appropriate in the execution of the program, and the like. These are connected to each other by a bus 907 composed of an internal bus such as a CPU bus.

バス907は、ブリッジを介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バスに接続されている。 The bus 907 is connected to an external bus such as a PCI (Peripheral Component Interconnect / Interface) bus via a bridge.

入力装置909は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ及びレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置909は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段(いわゆる、リモコン)であってもよいし、温度測定装置10の操作に対応したPDA等の外部接続機器923であってもよい。更に、入力装置909は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、CPU901に出力する入力制御回路などから構成されている。ユーザは、この入力装置909を操作することにより、温度測定装置10に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。 The input device 909 is an operating means operated by the user, such as a mouse, a keyboard, a touch panel, buttons, switches, and levers. Further, the input device 909 may be, for example, a remote control means (so-called remote controller) using infrared rays or other radio waves, or an externally connected device 923 such as a PDA corresponding to the operation of the temperature measuring device 10. You may. Further, the input device 909 is composed of, for example, an input control circuit that generates an input signal based on the information input by the user using the above-mentioned operating means and outputs the input signal to the CPU 901. By operating the input device 909, the user can input various data to the temperature measuring device 10 and instruct the processing operation.

出力装置911は、取得した情報をユーザに対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、CRTディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ELディスプレイ装置及びランプなどの表示装置や、スピーカ及びヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置911は、例えば、演算処理部103が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、演算処理部103が行った各種処理により得られた結果を、テキスト又はイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。 The output device 911 is composed of a device capable of visually or audibly notifying the user of the acquired information. Such devices include display devices such as CRT display devices, liquid crystal display devices, plasma display devices, EL display devices and lamps, audio output devices such as speakers and headphones, printer devices, mobile phones, facsimiles and the like. The output device 911 outputs, for example, the results obtained by various processes performed by the arithmetic processing unit 103. Specifically, the display device displays the results obtained by various processes performed by the arithmetic processing unit 103 as text or an image. On the other hand, the audio output device converts an audio signal composed of reproduced audio data, acoustic data, and the like into an analog signal and outputs the signal.

ストレージ装置913は、演算処理部103の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置913は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置913は、CPU901が実行するプログラムや各種データ、及び外部から取得した各種のデータなどを格納する。 The storage device 913 is a data storage device configured as an example of the storage unit of the arithmetic processing unit 103. The storage device 913 is composed of, for example, a magnetic storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor storage device, an optical storage device, an optical magnetic storage device, or the like. The storage device 913 stores programs executed by the CPU 901, various data, various data acquired from the outside, and the like.

ドライブ915は、記録媒体用リーダライタであり、演算処理部103に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ915は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体921に記録されている情報を読み出して、RAM905に出力する。また、ドライブ915は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体921に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体921は、例えば、CDメディア、DVDメディア、Blu−ray(登録商標)メディア等である。また、リムーバブル記録媒体921は、コンパクトフラッシュ(登録商標)(CompactFlash:CF)、フラッシュメモリ、又は、SDメモリカード(Secure Digital memory card)等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体921は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード(Integrated Circuit card)又は電子機器等であってもよい。 The drive 915 is a reader / writer for a recording medium, and is built in or externally attached to the arithmetic processing unit 103. The drive 915 reads the information recorded on the removable recording medium 921 such as the mounted magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, or semiconductor memory, and outputs the information to the RAM 905. The drive 915 can also write a record to a removable recording medium 921 such as a mounted magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, or semiconductor memory. The removable recording medium 921 is, for example, a CD media, a DVD media, a Blu-ray (registered trademark) media, or the like. Further, the removable recording medium 921 may be a compact flash (registered trademark) (CompactFlash: CF), a flash memory, an SD memory card (Secure Digital memory card), or the like. Further, the removable recording medium 921 may be, for example, an IC card (Integrated Circuit card) or an electronic device on which a non-contact type IC chip is mounted.

接続ポート917は、機器を演算処理部103に直接接続するためのポートである。接続ポート917の一例として、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)ポート、RS−232Cポート、HDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)ポート等がある。この接続ポート917に外部接続機器923を接続することで、演算処理部103は、外部接続機器923から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器923に各種のデータを提供したりする。 The connection port 917 is a port for directly connecting the device to the arithmetic processing unit 103. As an example of the connection port 917, there are a USB (Universal Serial Bus) port, an IEEE1394 port, a SCSI (Small Computer System Interface) port, an RS-232C port, an HDMI (registered trademark) (High-Definition Multisystem) port, etc. By connecting the externally connected device 923 to the connection port 917, the arithmetic processing unit 103 directly acquires various data from the externally connected device 923 and provides various data to the externally connected device 923.

通信装置919は、例えば、通信網925に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置919は、例えば、有線もしくは無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、又はWUSB(Wireless USB)用の通信カード等である。また、通信装置919は、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、又は、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置919は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばTCP/IP等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置919に接続される通信網925は、有線又は無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内LAN、社内LAN、赤外線通信、ラジオ波通信又は衛星通信等であってもよい。 The communication device 919 is, for example, a communication interface composed of a communication device or the like for connecting to the communication network 925. The communication device 919 is, for example, a communication card for a wired or wireless LAN (Local Area Network), Bluetooth (registered trademark), WUSB (Wireless USB), or the like. Further, the communication device 919 may be a router for optical communication, a router for ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), a modem for various communications, or the like. The communication device 919 can transmit and receive signals and the like to and from the Internet and other communication devices in accordance with a predetermined protocol such as TCP / IP. Further, the communication network 925 connected to the communication device 919 is composed of a network connected by wire or wireless, and is, for example, the Internet, a home LAN, an in-house LAN, an infrared communication, a radio wave communication, a satellite communication, or the like. You may.

以上、本発明の実施形態に係る演算処理部103の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。 The above is an example of a hardware configuration capable of realizing the function of the arithmetic processing unit 103 according to the embodiment of the present invention. Each of the above-mentioned components may be configured by using general-purpose members, or may be configured by hardware specialized for the function of each component. Therefore, it is possible to appropriately change the hardware configuration to be used according to the technical level at each time when the present embodiment is implemented.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.

10 温度測定装置
101 測定部
103 演算処理部
105 記憶部
111 受光部
113 検出部
121 受光レンズ
123,151 接続カプラ
153 ビームスプリッタ
155a,155b 光学フィルタ
157a,157b 集光レンズ
159a,159b センサ
171 測定制御部
173 データ取得部
175 温度算出部
177 監視部
179 結果出力部
181 表示制御部

10 Temperature measuring device 101 Measuring unit 103 Calculation processing unit 105 Storage unit 111 Light receiving unit 113 Detection unit 121 Light receiving lens 123, 151 Connection coupler 153 Beam splitter 155a, 155b Optical filter 157a, 157b Condensing lens 159a, 159b Sensor 171 Measurement control unit 173 Data acquisition unit 175 Temperature calculation unit 177 Monitoring unit 179 Result output unit 181 Display control unit

Claims (4)

2色放射測温を用いて、測定対象物の温度を測定する温度測定装置において、
近赤外帯域の分光透過率に波長依存性がある吸収体が、前記測定対象物までの光路上に存在し得る状態で、前記測定対象物からの熱放射光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記熱放射光の分光放射輝度を、第1検出素子を用いて第1の波長で検出して第1輝度信号データを生成し、前記分光放射輝度を、第2検出素子を用いて前記第1の波長とは異なる波長であって前記吸収体の前記分光透過率が前記第1の波長と同一となる第2の波長で検出して第2輝度信号データを生成する、検出部と、
前記第1輝度信号データと前記第2輝度信号データとの比から、前記測定対象物の温度を算出する温度算出部を有する、演算処理部と、
を備え、
前記演算処理部は、
前記測定対象物の温度の測定において許容できる下限温度に対応した、前記第1輝度信号データ又は前記第2輝度信号データの値である閾値出力信号の値を記憶する記憶部と、
前記第1輝度信号データ及び前記第2輝度信号データの少なくとも何れか一方が、前記閾値出力信号の値以下となった場合に、前記測定対象物の温度が正常に測定されていないと判断する監視部と、
を備えた、温度測定装置。
In a temperature measuring device that measures the temperature of an object to be measured using two-color radiation temperature measurement
An absorber that receives wavelength-dependent spectral transmittance in the near-infrared band, and a light receiving unit that receives thermal radiant light from the measurement object in a state where it can exist on the optical path to the measurement object.
The spectral radiance of the thermal radiance received by the light receiving unit is detected at the first wavelength by using the first detection element to generate the first brightness signal data, and the spectral radiance is measured by the second detection element. Is used to detect at a second wavelength different from the first wavelength and the spectral transmittance of the absorber is the same as the first wavelength to generate second radiance signal data. With the detector
An arithmetic processing unit having a temperature calculation unit that calculates the temperature of the object to be measured from the ratio of the first luminance signal data and the second luminance signal data.
With
The arithmetic processing unit
A storage unit that stores the value of the threshold output signal, which is the value of the first brightness signal data or the second brightness signal data, corresponding to the lower limit temperature that can be tolerated in the measurement of the temperature of the measurement object.
When at least one of the first luminance signal data and the second luminance signal data is equal to or less than the value of the threshold output signal, monitoring for determining that the temperature of the object to be measured is not normally measured. Department and
A temperature measuring device equipped with.
前記温度測定装置を用い、予め、既知の温度を有する熱源の温度を変えながら前記熱源の温度を算出し、前記既知の温度と前記算出した前記熱源の温度とから、精度上許容できる最大限の測温誤差と前記温度測定装置で算出した温度の測定誤差とが一致する温度を特定しておき、
前記第1輝度信号データと前記第2輝度信号データの中で、前記特定した温度における前記第1輝度信号データと前記第2輝度データのうち値が小さい方を、閾値出力信号の値とする、請求項1に記載の温度測定装置。
Using the temperature measuring device, the temperature of the heat source is calculated in advance while changing the temperature of the heat source having a known temperature, and the maximum allowable accuracy is obtained from the known temperature and the calculated temperature of the heat source. Specify the temperature at which the temperature measurement error and the temperature measurement error calculated by the temperature measuring device match.
Among the first luminance signal data and the second luminance signal data, the smaller value of the first luminance signal data and the second luminance data at the specified temperature is set as the value of the threshold output signal. The temperature measuring device according to claim 1.
前記吸収体は、水、油脂、溶液、ガラス又は樹脂の少なくとも何れか一つである、請求項1又は2に記載の温度測定装置。 The temperature measuring device according to claim 1 or 2, wherein the absorber is at least one of water, fat, solution, glass, and resin. 2色放射測温を用いて、測定対象物の温度を測定する温度測定方法において、
近赤外帯域の分光透過率に波長依存性がある吸収体が、前記測定対象物までの光路上に存在し得る状態で、前記測定対象物からの熱放射光を受光する受光ステップと、
前記受光部で受光した前記熱放射光の分光放射輝度を、第1検出素子を用いて第1の波長で検出して第1輝度信号データを生成し、前記分光放射輝度を、第2検出素子を用いて前記第1の波長とは異なる波長であって前記吸収体の前記分光透過率が前記第1の波長と同一となる第2の波長で検出して第2輝度信号データを生成する、検出ステップと、
前記第1輝度信号データと前記第2輝度信号データとの比から、前記測定対象物の温度を算出する温度算出部を有する、演算処理ステップと、
を備え、
前記演算処理ステップは、
前記測定対象物の温度の測定において許容できる下限温度に対応した、前記第1輝度信号データ又は前記第2輝度信号データの値である閾値出力信号の値を記憶する記憶ステップと、
前記第1輝度信号データ及び前記第2輝度信号データの少なくとも何れか一方が、前記閾値出力信号の値以下となった場合に、前記測定対象物の温度が正常に測定されていないと判断する監視ステップと、
を備えた、温度測定方法。
In a temperature measurement method for measuring the temperature of an object to be measured using two-color radiation temperature measurement,
A light receiving step that receives thermal radiant light from the measurement object in a state where an absorber having a wavelength dependence on the spectral transmittance in the near infrared band can exist on the optical path to the measurement object.
The spectral radiance of the thermal radiance received by the light receiving unit is detected at the first wavelength by using the first detection element to generate the first brightness signal data, and the spectral radiance is measured by the second detection element. Is used to detect at a second wavelength different from the first wavelength and the spectral transmittance of the absorber is the same as the first wavelength to generate second radiance signal data. Detection step and
An arithmetic processing step having a temperature calculation unit for calculating the temperature of the object to be measured from the ratio of the first luminance signal data and the second luminance signal data.
With
The arithmetic processing step is
A storage step for storing the value of the threshold output signal, which is the value of the first brightness signal data or the second brightness signal data, corresponding to the lower limit temperature acceptable in the measurement of the temperature of the measurement object.
When at least one of the first luminance signal data and the second luminance signal data is equal to or less than the value of the threshold output signal, monitoring for determining that the temperature of the object to be measured is not normally measured. Steps and
A temperature measurement method.
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