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技術 温度測定装置

出願人 中国電力株式会社
発明者 高尾秀利藤谷康紀
出願日 2005年7月25日 (14年7ヶ月経過) 出願番号 2005-214072
公開日 2007年2月8日 (13年1ヶ月経過) 公開番号 2007-033123
状態 未査定
技術分野 放射温度計
主要キーワード 二次元素 熱画像装置 目線位置 各測定領域 ブラウン管モニタ 非接触温度計 温度状況 損傷状態
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年2月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

遠方にある測定対象物温度測定を行うに際し、その測定対象物に対する測定位置を特定して効率のよい温度測定を行うことができる温度測定装置を提供することを課題とする。

解決手段

測定対象物の温度を非接触で測定可能に構成された測定手段を備えてなる温度測定装置であって、測定対象物に対する前記測定手段の測定位置を明示する測定位置指示手段を備えてなることを特徴とする。

概要

背景

従来から、測定対象物の温度を非接触で測定する温度測定装置がある。かかる温度測定装置は、測定対象物に対して非接触で温度測定できるため、測定者が近寄ることのできない測定対象物の温度を測定するのに利用されており、例えば、発電所や各種プラントにおける煙突や、配管系等の温度状況を把握してこれらの稼働状況適否等を把握するのに利用されている。

かかる温度測定装置は、測定対象物の熱を測定する測定手段を備えている。該測定手段は、測定対象物から放散される赤外線を検出する検出センサーと、該検出センサーの検出結果(赤外線の放射量)に基づいて温度表示する表示手段とを基本構成にしており、前記検出センサーと測定対象物とを対向させた状態(検出センサーの検出部分を測定対象物に向けた状態)で、検出センサーが測定対象物からの赤外線を受けて当該赤外線を検出するようになっている。

かかる基本構成(測定手段)を備えた温度測定装置としては、検出センサーの検出結果に基づいて表示手段にポイント的な温度を数値で表示させるようにした非接触温度計や、測定対象物の所定領域から放射される赤外線を検出センサーで検出し、該検出結果に基づいて、表示手段に所定領域内の温度分布カラー画像として表示するようにしたサーモグラフィーが一般的に知られている。

概要

遠方にある測定対象物の温度測定を行うに際し、その測定対象物に対する測定位置を特定して効率のよい温度測定を行うことができる温度測定装置を提供することを課題とする。 測定対象物の温度を非接触で測定可能に構成された測定手段を備えてなる温度測定装置であって、測定対象物に対する前記測定手段の測定位置を明示する測定位置指示手段を備えてなることを特徴とする。

目的

そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、遠方にある測定対象物の温度測定を行うに際し、その測定対象物に対する測定位置を特定して効率のよい温度測定を行うことができる温度測定装置を提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

測定対象物の温度を非接触で測定可能に構成された測定手段を備えてなる温度測定装置であって、測定対象物に対する前記測定手段の測定位置を明示する測定位置指示手段を備えてなることを特徴とする温度測定装置。

請求項2

前記測定位置指示手段には、可視光レーザー装置が採用されてなる請求項1記載の温度測定装置。

請求項3

前記測定手段には、サーモグラフィーが採用されてなる請求項1又は2記載の温度測定装置。

技術分野

0001

本発明は、測定対象物の温度を非接触で測定する温度測定装置に関する。

背景技術

0002

従来から、測定対象物の温度を非接触で測定する温度測定装置がある。かかる温度測定装置は、測定対象物に対して非接触で温度測定できるため、測定者が近寄ることのできない測定対象物の温度を測定するのに利用されており、例えば、発電所や各種プラントにおける煙突や、配管系等の温度状況を把握してこれらの稼働状況適否等を把握するのに利用されている。

0003

かかる温度測定装置は、測定対象物の熱を測定する測定手段を備えている。該測定手段は、測定対象物から放散される赤外線を検出する検出センサーと、該検出センサーの検出結果(赤外線の放射量)に基づいて温度表示する表示手段とを基本構成にしており、前記検出センサーと測定対象物とを対向させた状態(検出センサーの検出部分を測定対象物に向けた状態)で、検出センサーが測定対象物からの赤外線を受けて当該赤外線を検出するようになっている。

0004

かかる基本構成(測定手段)を備えた温度測定装置としては、検出センサーの検出結果に基づいて表示手段にポイント的な温度を数値で表示させるようにした非接触温度計や、測定対象物の所定領域から放射される赤外線を検出センサーで検出し、該検出結果に基づいて、表示手段に所定領域内の温度分布カラー画像として表示するようにしたサーモグラフィーが一般的に知られている。

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、前記温度測定装置は、測定対象物の温度を非接触で測定するようになっているため、上述の如く、測定者が近づくことのできない場所にある測定対象物の温度を測定できるといったメリットがあるが、例えば、測定対象物が遠方にある場合(例えば、測定位置が煙突の上部、高所にある機器や配管等である場合)や、測定対象物の構造が複雑である場合(プラントの配管系等である場合)には、温度測定を行う測定位置(領域)に測定手段を正確且つ確実に向けることが困難である。また、仮に測定対象物に対する温度測定がなされても的確に測定位置を特定することが困難である。

0006

そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、遠方にある測定対象物の温度測定を行うに際し、その測定対象物に対する測定位置を特定して効率のよい温度測定を行うことができる温度測定装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る温度測定装置は、測定対象物の温度を測定する測定手段を備え、測定手段は、測定対象物に対して非接触状態で温度測定可能に構成されてなる温度測定装置であって、前記測定手段の測定位置を測定対象物に対して明示する測定位置指示手段を備えてなることを特徴とする。

0008

かかる温度測定装置によれば、測定手段の測定位置を測定対象物に対して明示する測定位置指示手段を備えているので、測定対象物が遠方であっても該測定位置を把握しつつ温度測定することができる。

0009

本発明の一態様として、前記測定位置指示手段には、可視光レーザー装置が採用されることが好ましい。可視光レーザー装置は、高密度光エネルギーを集中させたレーザー光照射することができるので、測定対象物が遠距離であってもレーザー光が到達しることができ、そのレーザー光の到達位置目印にして測定者に測定位置を認識させることができる。

0010

本発明の他態様として、前記測定手段には、サーモグラフィーが採用されてもよい。つまり、温度測定装置は、サーモグラフィーと測定位置指示手段とを備えた構成にしてもよい。このようにすれば、サーモグラフィーで所定領域(広範囲)に亘る温度分布を測定することができ、広範囲に亘る測定領域であっても、該測定領域を測定位置指示手段で測定者に対して明示することができる。

発明の効果

0011

以上のように、本発明の温度測定装置によれば、遠方にある測定対象物の温度測定を行うに際し、その測定対象物に対する測定位置を特定して効率のよい温度測定を行うことができるという優れた効果を奏し得る。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、本発明の一実施形態に係る温度測定装置について、添付図面を参照しつつ説明する。

0013

本実施形態に係る温度測定装置は、図1に示す如く、測定対象物Tの温度を測定する測定手段1と、該測定手段1の測定位置を測定対象物Tに対して明示する測定位置指示手段2と、これらが装備されたケース本体3とを備えている。

0014

前記測定手段1は、非接触で測定対象物Tの温度を測定できるものが採用されており、本実施形態においてはサーモグラフィーが採用されている。該サーモグラフィー1は、測定対象物Tから放射される赤外線を検出する検出センサー10と、該検出センサー10によって得られた検出結果を基に温度分布を画像として表示する表示する表示手段11とを備えている。

0015

本実施形態に係るサーモグラフィー1(熱画像装置)は、検出センサー10の前方に光学系レンズ12が配設されており、測定対象物Tから放射される赤外線を検出センサー10に導入できるように構成されている。

0016

検出センサー10には、単素子のものと二次元素子のものとがあり、本実施形態においては、二次元素子が採用されている。このように検出センサー10に二次元素子のものが採用される場合には、光学系レンズ12は固定されたまま検出センサー10によって直交する二軸(X軸−Y軸)方向に電子走査するように構成されている。これにより、光学系レンズ12における結像点基点にして、該光学系レンズ12の光軸WLに対して直交する二軸(X軸−Y軸)方向に所定角度の領域が温度測定可能な領域となる。

0017

なお、検出センサー10に単素子のものが採用される場合には、光学系レンズ12を直交する二軸周りで回転させ、測定の対象となる所定領域内を二軸方向に走査するよう構成される。但し、検出センサー10に単素子を採用すると、測定対象物T上に焦点が位置するように焦点距離を合わせると共に、光学系レンズ12を介して得られた像を検出センサー10の検出面上で結像する必要があるので、測定距離の制限を抑制できるようにフォーカス機構を設けることが好ましい。

0018

上記構成のサーモグラフィー1は、検出センサー10によって得られたデータを増幅し、その所定領域内の温度分布が表示手段11に表示されるようになっている。

0019

本実施形態に係る表示手段11は、前記測定手段1と共にケース本体3に組み込まれており、当該温度測定装置をハンディカメラの如く構成している。本実施形態に係る表示手段11には、液晶カラーモニターが採用されており、検出センサー10の検出結果に基づいて、測定領域の温度分布をカラー画像として表示できるようになっている。

0020

前記測定位置指示手段2は、前記測定手段1(検出センサー10)が測定対象物Tの如何なる領域を検出しているかを明示するためのものであり、本実施形態においては、可視光レーザー装置が採用されている。

0021

前記可視光レーザー装置2は、ケース本体3の上部に設けられており、測定対象物Tに対する測定領域Saの上部近傍の一点にレーザー光(光エネルギーを集中させたマイクロ波よりも波長の短い可視光)Lを照射できるように光軸が調整されている。つまり、本実施形態に係る可視光レーザー装置2は、光学系レンズ12、及び検出センサー10で構成される光学系の測定対象物までの光路外にレーザー光Lの光軸が位置するように設けられている。これにより、レーザー光Lの照射位置を基準にして、検出センサー10がレーザー光Lの照射位置よりも下方の領域に対して温度測定を行っていることを測定者が認識できるようになっている。

0022

本実施形態に係る温度測定装置は、以上の構成からなり、次に、該温度測定装置の使用態様について説明する。

0023

まず、図2に示す如く、光学系レンズ12を介して検出センサー10を測定対象物T(図2においては煙突)に向け、温度測定を行う領域を定める。この際、可視光レーザー装置2から出射されたレーザー光Lが、煙突Tの外周面上に到達するように、当該温度測定装置の向き(測定手段1の測定方向)の調整を行い、可視光レーザー装置2から出射したレーザー光Lを辿って測定する領域Saを特定する。

0024

そして、煙突Tの外周面上の所定領域から放射される赤外線が光学系レンズ12を介して検出センサーによって検出され、その測定領域Sa内における温度分布がカラー画像として表示手段11に表示される。そして、煙突Tの外周面上で一点に集中するレーザー光Lを目印にして、別の領域Saの温度測定を行う。このように、測定領域Saを移動させて各測定領域Saの温度分布を見ることで煙突Tの各所における温度状態を把握することができ、煙突Tの損傷状態や内部の温度状況の異常等を把握することになる。

0025

以上のように、本実施形態に係る温度測定装置は、測定手段1の測定位置を測定対象物Tに対して明示する測定位置指示手段2を備えているので、非接触タイプの測定手段1で遠方にある測定対象物Tの温度を測定しても、該測定手段1で測定している位置を測定者が確実且つ容易に把握することができる。従って、測定者が近寄ることが困難な煙突Tや配管系等の温度測定を短時間で確実に行うことができ、これらの不具合の発生を早期に発見することができる。

0026

また、測定位置指示手段2に可視光レーザー装置2を採用したので、測定対象物Tが遠方にあってもレーザー光Lを測定対象物T上に確実に到達させることができ、測定者が直接的に測定位置を把握することができる。

0027

また、該温度測定装置の測定手段1にサーモグラフィーを採用したので、広範囲に亘る温度分布を把握することができ、測定対象物Tの温度状況を的確に把握することができる。

0028

尚、本発明の温度測定装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

0029

上記実施形態において、測定手段1に温度分布を表示可能としたサーモグラフィーを採用したが、これに限定されるものではなく、測定手段1は、例えば、測定対象物Tの温度を非接触で測定する検出センサー(温度センサー)と、該温度センサーの検出結果を温度表示する表示手段11とで構成したいわゆる非接触温度計であってもよい。この場合においても、測定位置指示手段2を設けることで、遠方にある測定対象物Tのどの部分を測定しているか確実に把握することができる。

0030

上記実施形態において、測定位置指示手段2で測定領域Saから外れた上側の一点にレーザー光Lを照射して測定領域Saを明示するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図3(イ)に示す如く、測定領域Sa内の一点にレーザー光Lを照射し、測定領域Saを明示するようにしてもよい。このようにしても、レーザー光が可視光であるため、検出センサー10に赤外線を検出するものを採用しても、その検出に影響を及ぼすことがなく、的確な温度測定を行うことができると共に、測定領域Saを的確に明示することができる。また、図3(ロ)に示す如く、可視光レーザー装置2を四つ設け、矩形状の測定領域Saの四隅近傍にレーザー光Lを照射し、測定領域Saの頂点近傍を明示すようにしてもよい。

0031

さらに、レーザー光Lをポイント的に照射するものに限定されず、例えば、シリンドリカルレンズを介してレーザー光Lを線状に照射するようにしてもよい。この場合、図3(ハ)に示す如く、線状のレーザー光Lが直交するようにレーザー光Lを照射して、このレーザー光Lの交点で測定領域Saを認識できるようにしたり、図3(ニ)に示す如く、線状のレーザー光Lを枠状或いは格子状に照射するようにして、レーザー光Lで包囲された領域を測定領域Saであると認識できるようにしたりしてもよい。

0032

上記実施形態において、測定位置指示手段2として可視光レーザー装置2を採用したが、これに限定されるものではなく、例えば、図4に示す如く、測定手段1の測定領域Sa内に存在することがなく、且つ該測定領域Saに沿うように、測定位置指示手段として長尺指示棒2をケース本体3に装着するようにしてもよい。このようにすれば、測定者が指示棒2の軸線に対して目線Eを一致させることで測定領域Saの特定を行うことができる。即ち、指示棒2の指している部分で測定領域Saが間接的に明示されるので、測定領域Saを特定することができる。但し、測定者の目線位置によって特定される位置にズレが生じるので、より正確に測定領域Saを明示(特定)するには、上記実施形態と同様に、測定位置指示手段2の指示が測定対象物T上に到達することのできる可視光レーザー装置2を採用することが好ましい。

0033

上記実施形態において、表示手段11を検出センサー10と共にケース本体3に組み込んでいるが、表示手段11は、検出センサー10と分離した構成(別体)にしてもよい。また、表示手段11は液晶モニターに限定されるものではなく、ブラウン管モニター等にあってもよい。

0034

上記実施形態において、測定手段1に温度分布を表示可能にしたサーモグラフィーを採用するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、測定対象物Tにおける任意の一点の温度を測定するように構成した非接触温度計であってもよい。

図面の簡単な説明

0035

本発明の一実施形態に係る温度測定装置の全体斜視図を示す。
同実施形態に係る温度測定装置で測定対象物である煙突の温度測定を行う際の説明図を示す。
他実施形態に係る温度測定装置の側面図を示す。
可視光レーザー装置で測定領域を明示する際の態様を示した図であり、(イ)は、測定領域内をレーザー光で明示した状態を示し、(ロ)は、測定領域の四隅近傍をレーザー光で明示し、測定領域全体が把握できるようにした状態を示し、(ハ)は、直交する線状のレーザー光の交点で測定領域を明示した状態を示し、(ニ)は、線状のレーザー光で測定領域を包囲して該測定領域を明示した状態を示す。

符号の説明

0036

1…サーモグラフィー(測定手段)、2…可視光レーザー装置(測定位置指示手段)、3…ケース本体、10…検出センサー、11…表示手段、12…光学系レンズ、L…レーザー光、Sa…測定領域、T…煙突(測定対象物)、WL…光軸

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