[发明专利]温度测定方法及温度测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及对从测定对象物发出的(emit)放射(radiation)能量进行分光测定(measure spectrum)，对得到的分光光谱信息(spectrum)进行信号处理，从而对测定对象物的表面温度进行测定的温度测定方法及温度测定装置。

背景技术

用于对测定对象物的温度进行测定的技术存在各种。其中，放射温度测定技术(radiation thermometry)是利用来自测定对象物的放射光(radiation)而非接触地对测定对象物的表面温度进行测定的技术，作为放射温度计(radiation thermometer)而被实用化。放射温度计具备光电转换元件(photoelectric element)和滤光片(optical filter)，测定规定的波长带域(range of wavelength)中的测定对象物的放射能量，将测定到的放射能量值转换成温度，由此对测定对象物的表面温度进行测定。这样的放射温度计中，存在以单一的波长测定放射能量的单色放射温度计(single-color radiation thermometer)、以2波长测定放射能量的2波长式放射温度计(2色放射温度计(two-color radiation thermometer))、以及以更多的波长测定放射能量的多波长式放射温度计(多色放射温度计(multi-color radiation thermometer))。

测定对象物的放射能量成为将来自理想的黑体(black body)的放射能量乘以测定对象物的放射率(emissivity)所得到的值，因此在利用放射温度计对测定对象物的表面温度进行测定时，需要测定对象物的放射率的值。因此，在单色放射温度计中，对测定对象物的放射率预先进行测定，使用预先测定的放射率，对测定对象物的表面温度进行测定。而且，在专利文献1中公开了一种如下的技术：一边变更放射源向测定对象物放射的放射能量的贡献率，一边对测定对象物的放射能量进行测定，由此将放射率和测定对象物的表面温度一起测定。

另一方面，作为不具有上述那样的放射源的放射温度计，存在以下那样的2波长式放射温度计。即，该2波长式放射温度计预先测定而设定2波长下的放射率之比，或在接近的2波长中假定为放射率相等，对测定对象物的表面温度进行测定。然而，放射率根据测定对象物的状态而变化，在测定对象物的放射率时间性地变化的情况下，温度测定误差变大。因此，在2波长式放射温度计及多波长式放射温度计中，为了减小温度测定误差而提出了各种方案。

具体而言，在专利文献2～4、非专利文献1中记载了如下的技术：对测定对象物的放射率进行动态地校正，使用动态地校正后的放射率而对测定对象物的表面温度进行测定。详细而言，在这些文献中记载了如下的技术：使用基于实验的测常数据而得到的实验式或分光放射率(spectral emissivity)的理论式来制成一种检量线，或者以决定满足关系式(实验式、理论式)的放射率的组合解这样的方法来动态地校正放射率。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-245624号公报

专利文献2：日本特公平3-4855号公报

专利文献3：日本特开平2-85730号公报

专利文献4：日本特开平2-238333号公报

非专利文献

非专利文献1：J.L.gardner，T.P.Jones and R.Davis，A six-wavelength radiation pyrometer，High Temp-High pressure，vol.13，No.5，p.459-466(1981)

发明内容

发明要解决的课题

在现有技术中，将相对于放射率的实际值而具有小的误差的放射率的初始值向关系式(实验式、理论式)赋予而反复进行计算，由此来决定放射率的组合解，因此运算精度决定放射温度计的测定精度。因此，为了构成测定精度高的放射温度计，需要使用高精度的关系式。然而，尤其是在使用实验式作为关系式的情况下，为了求出高精度的实验式，需要进行较多的实验，需要较多的时间和劳力。而且，为了求出放射率的组合解，需要软件及硬件，尤其是反复计算是花费时间的运算，要求能够高速处理的软件及硬件。而且，在放射率时间性地变化的情况下，反复计算未必保证收敛于放射率的实际值。