放射温度計
【課題】 使用者が測定対象物の実際の温度および測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を容易かつ正確に知ることができる放射温度計を提供する。
【解決手段】 本体部１００Ｂには外部信号が入力される。外部信号のオン／オフ状態の切り替わりは、ベルトコンベアＢＲによる測定対象物Ｗの搬送に同期しており、測定対象物Ｗの温度を測定するヘッド部１００Ａの直下に測定対象物Ｗの中央部が位置するタイミングでオン状態となり、それ以外のタイミングでオフ状態となる。本体部１００Ｂは、外部信号がオン状態である場合、表示部９４に測定温度値を表示するとともに、測定温度値が所定の条件を満たすか否かの判定結果の出力を行う。また、本体部１００Ｂは、外部信号がオフ状態である場合、表示部９４に測定温度値を表示しないとともに、測定温度値が所定の条件を満たすか否かの判定結果の出力を行わない。
【解決手段】 本体部１００Ｂには外部信号が入力される。外部信号のオン／オフ状態の切り替わりは、ベルトコンベアＢＲによる測定対象物Ｗの搬送に同期しており、測定対象物Ｗの温度を測定するヘッド部１００Ａの直下に測定対象物Ｗの中央部が位置するタイミングでオン状態となり、それ以外のタイミングでオフ状態となる。本体部１００Ｂは、外部信号がオン状態である場合、表示部９４に測定温度値を表示するとともに、測定温度値が所定の条件を満たすか否かの判定結果の出力を行う。また、本体部１００Ｂは、外部信号がオフ状態である場合、表示部９４に測定温度値を表示しないとともに、測定温度値が所定の条件を満たすか否かの判定結果の出力を行わない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体から放射される赤外線エネルギーを検出することによりその物体の温度を測定する放射温度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、測定対象物から放射される赤外線エネルギーを検出し、その赤外線エネルギーを測定対象物の放射率で補正することにより測定対象物の実際の温度を測定し、その温度値を表示する放射温度計がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
放射率は、測定対象物の材料およびその表面状態等に基づいて算出される固有の値である。したがって、放射温度計においては、予め測定対象物に応じて放射率を設定する必要がある。
【特許文献１】特開平７−３２４９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
放射温度計を用いた測定対象物の温度測定時においては、必ずしも測定対象物から放射される赤外線エネルギーのみが検出されるとは限らない。例えば、測定対象物の温度測定時に放射温度計と測定対象物とが相対的に移動すると、放射温度計は測定対象物以外の物体（以下、対象外物体と呼ぶ。）からの赤外線エネルギーを検出する場合がある。これにより、使用者は放射温度計に表示される温度値が測定対象物の温度値であるか否かを識別する必要があった。
【０００５】
また、対象外物体の放射率と測定対象物の放射率とが異なる場合、放射温度計は、対象外物体の赤外線エネルギーを測定対象物の放射率で補正し、誤った温度値を表示する。したがって、使用者は対象外物体の誤った温度値を対象外物体の実際の温度値と認識してしまう。
【０００６】
ところで、測定対象物の温度の異常を判定する放射温度計も開発されている。この放射温度計においては、測定対象物の温度が所定の温度よりも高いまたは低い場合に、判定結果として温度の正常／異常が表示される。
【０００７】
このような機能を有する放射温度計においても、上記の理由で、正確な判定結果が表示される一方で、上記の誤った温度値に基づく判定結果が表示される場合がある。この場合、使用者は所望の判定結果を知ることが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、使用者が測定対象物の実際の温度および測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を容易かつ正確に知ることができる放射温度計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る放射温度計は、測定対象物の温度を測定する放射温度計であって、測定対象物からの赤外線エネルギーを検出する赤外線検出手段と、赤外線検出手段の出力信号に基づいて測定対象物の温度を測定温度として算出する演算手段と、測定温度を表示する表示手段と、測定温度が所定の条件を満たすか否かを判定して出力する判定出力手段と、測定対象物の測定タイミングを示す外部信号に応答して、表示手段により測定温度が表示されるとともに、判定出力手段により判定結果が出力されるように表示手段および判定出力手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１０】
その放射温度計においては、赤外線検出手段により測定対象物からの赤外線エネルギーが検出され、演算手段により測定対象物の温度が測定温度として算出され、算出された測定温度が表示手段により表示される。また、測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定出力手段により判定されるとともに、出力される。
【００１１】
ここで、制御手段は測定対象物の測定タイミングを示す外部信号に応答して、表示手段による測定温度の表示、ならびに、判定出力手段による測定温度が所定の条件を満たすか否かの判定結果の出力を制御する。これにより、測定対象物の測定温度が算出されるタイミングで、測定温度が表示されるとともに判定結果が出力されるので、使用者は、測定対象物の測定タイミングを容易に知ることができるとともに、測定対象物の実際の温度および測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を容易かつ正確に知ることができる。
【００１２】
判定出力手段は、測定温度および予め設定された温度のしきい値に基づいて、測定温度が所定の条件を満たすか否かを判定する判定動作を行う判定手段と、判定手段による判定結果を出力する出力動作を行う出力手段とを含んでもよい。
【００１３】
この場合、判定出力手段においては、測定温度が所定の条件を満たすか否かが、測定温度および予め設定された温度のしきい値に基づいて判定手段により判定される。また、判定手段による判定結果が出力手段により出力される。これにより、使用者は測定温度の所定の条件をしきい値により容易に設定することができる。
【００１４】
制御手段は、外部信号が測定タイミングを示しているときに、判定手段が判定動作を行い、外部信号が測定タイミングを示していないときに、判定手段が判定動作を行わないように判定手段を制御してもよい。
【００１５】
この場合、外部信号が測定タイミングを示しているときに、判定手段により判定動作が行われ、外部信号が測定タイミングを示していないときに、判定手段により判定動作が行われない。これにより、使用者は、外部信号が測定タイミングを示しているときに測定温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を知ることができる。
【００１６】
制御手段は、外部信号が測定タイミングを示しているときに、出力手段が出力動作を行い、外部信号が測定タイミングを示していないときに、出力手段が出力動作を行わないように出力手段を制御してもよい。
【００１７】
この場合、外部信号が測定タイミングを示しているときに、出力手段により出力動作が行われ、外部信号が測定タイミングを示していないときに、出力手段により出力動作が行われない。これにより、使用者は、外部信号が測定タイミングを示しているときに測定温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を知ることができる。
【００１８】
外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最大値を保持する保持手段をさらに備え、制御手段は、保持手段により保持された測定温度が表示されるように表示手段を制御し、保持手段により保持された測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定されるように判定出力手段を制御してもよい。
【００１９】
この場合、外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最大値が保持手段により保持され、保持された測定温度が表示手段により表示されるとともに、保持された測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定出力手段により判定される。これにより、使用者は、外部信号が測定タイミングを示す期間における測定温度の最大値を容易に知ることができる。
【００２０】
外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最小値を保持する保持手段をさらに備え、制御手段は、保持手段により保持された測定温度が表示されるように表示手段を制御し、保持手段により保持された測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定されるように判定出力手段を制御してもよい。
【００２１】
この場合、外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最小値が保持手段により保持され、保持された測定温度が表示手段により表示されるとともに、保持された測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定出力手段により判定される。これにより、使用者は、外部信号が測定タイミングを示す期間における測定温度の最小値を容易に知ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る放射温度計によれば、測定対象物の測定温度が算出されるタイミングで、測定温度が表示されるとともに、測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果が出力されるので、使用者は、測定対象物の測定タイミングを容易に知ることができるとともに、測定対象物の実際の温度および測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を容易かつ正確に知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態に係る放射温度計について図１〜図９に基づき説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る放射温度計のブロック図である。図１に示すように、第１の実施の形態に係る放射温度計１００は、ヘッド部１００Ａおよび本体部１００Ｂを備える。
【００２５】
ヘッド部１００Ａおよび本体部１００Ｂは互いにケーブル８０により接続されている。また、本体部１００Ｂはケーブル８１，８２を介して図示しない外部装置に接続される。
【００２６】
図２は、図１のヘッド部１００Ａのブロック図であり、図３は図１の本体部１００Ｂのブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、ヘッド部１００Ａは、サーモパイル１０、プリアンプ基板２０、メイン基板３０、電源基板４０および２つのレーザダイオード６０，７０を備える。
【００２８】
サーモパイル１０は、赤外線受光部１１およびサーミスタ１２を備える。プリアンプ基板２０には、第１の信号増幅部２１および第２の信号増幅部２２が実装される。メイン基板３０には、第３の信号増幅部３１、アナログデジタル変換回路（以下、ＡＤ変換回路と略記する。）３２，３３、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３４、記憶部３５、表示灯３６およびレーザ駆動回路３７が実装される。
【００２９】
電源基板４０には、電源回路４１、通信回路４２およびレーザ駆動回路４３が実装される。電源基板４０には、電源線および信号線を含むケーブル８０が接続されている。
【００３０】
サーモパイル１０において、赤外線受光部１１は測定対象物から放射される赤外線エネルギーを検出する。サーミスタ１２はサーモパイル１０の内部温度を検出する。
【００３１】
プリアンプ基板２０において、第１の信号増幅部２１は赤外線受光部１１の出力信号を増幅する。第２の信号増幅部２２はサーミスタ１２の出力信号を増幅する。
【００３２】
メイン基板３０において、第３の信号増幅部３１は第１の信号増幅部２１の出力信号を増幅する。ＡＤ変換回路３２は、第３の信号増幅部３１の出力信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を測定対象物の検出温度値としてＣＰＵ３４へ与える。
【００３３】
ＡＤ変換回路３３は、第２の信号増幅部２２の出力信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号をサーモパイル１０の内部温度値としてＣＰＵ３４へ与える。
【００３４】
記憶部３５には、サーモパイル１０に関する情報およびＣＰＵ３４が測定対象物の温度を算出するための演算式等が記憶されている。サーモパイル１０に関する情報とは、例えば、赤外線受光部１１のゲインおよびオフセット値、サーミスタ１２のゲインおよびオフセット値、ならびにサーモパイルの測定温度範囲等である。
【００３５】
ＣＰＵ３４には、本体部１００Ｂからケーブル８０および通信回路４２を通じて、測定対象物の放射率および後述の判定信号等が与えられる。ＣＰＵ３４は、ＡＤ変換回路３２から与えられる検出温度値、ＡＤ変換回路３３から与えられる内部温度値、本体部１００Ｂから与えられた放射率、ならびに記憶部３５に記憶された種々の情報および演算式に基づいて測定対象物の実際の温度値（以下、測定温度値と呼ぶ。）を算出する。そして、ＣＰＵ３４は測定温度値を通信回路４２およびケーブル８０を通じて本体部１００Ｂに与える。
【００３６】
また、ＣＰＵ３４は、ＡＤ変換回路３２の出力信号のレベルに基づいて第３の信号増幅部３１のゲインをフィードバック制御する。
【００３７】
さらに、ＣＰＵ３４は、表示灯３６、レーザ駆動回路３７および電源基板４０のレーザ駆動回路４３の動作を制御する。表示灯３６は、ＣＰＵ３４の制御により後述の判定信号のオン状態またはオフ状態を点灯または消灯により表示する。レーザ駆動回路３７は、ＣＰＵ３４の制御によりレーザダイオード６０を駆動する。
【００３８】
電源基板４０において、電源回路４１は本体部１００Ｂからケーブル８０を通じて与えられる電力をヘッド部１００Ａの各構成部に供給する。
【００３９】
通信回路４２およびレーザ駆動回路４３は、メイン基板３０のＣＰＵ３４と接続されている。
【００４０】
通信回路４２は、上述のように、ケーブル８０を介してＣＰＵ３４と本体部１００Ｂとの間で通信を行う。レーザ駆動回路４３は、ＣＰＵ３４の制御によりレーザダイオード７０を駆動する。レーザダイオード６０，７０から出射されるレーザ光は測定対象物の測定箇所に照射される。
【００４１】
図３に示すように、本体部１００Ｂは、電源回路９１、通信回路９２、ＣＰＵ９３、表示部９４、記憶部９５、操作設定部９６、外部出力回路９７、アナログ出力回路９８および外部入力回路９９を備える。
【００４２】
電源回路９１および通信回路９２にはケーブル８０が接続されている。電源回路９１は、電池等の電力供給源を備え、その電力を本体部１００Ｂの各構成部およびヘッド部１００Ａに供給する。通信回路９２は、ケーブル８０を介してＣＰＵ９３とヘッド部１００Ａとの間で通信を行う。
【００４３】
記憶部９５は、測定対象物の放射率、演算式および判定のためのしきい値等を記憶する。使用者は、操作設定部９６を操作することにより測定対象物の放射率およびしきい値等を設定することができる。設定された放射率およびしきい値等は記憶部９５に記憶される。
【００４４】
ＣＰＵ９３は、本体部１００Ｂの各構成部の動作を制御する。また、ＣＰＵ９３は、ヘッド部１００Ａから与えられる測定温度値と記憶部９５に記憶されるしきい値との大小関係を判定し、判定結果に基づく判定信号を生成し、外部出力回路９７を介してケーブル８１に出力する。また、ＣＰＵ９３は、判定信号を通信回路９２を介してケーブル８０に出力する。
【００４５】
判定信号は、例えば、測定温度値がしきい値よりも高い場合にオン状態（例えば、ハイレベル）となり、測定温度値がしきい値以下の場合にオフ状態（例えば、ローレベル）となる。以下、ＣＰＵ９３が測定温度値およびしきい値に基づいて判定信号を生成する処理を判定処理と呼ぶ。本実施の形態において、ＣＰＵ９３による判定処理は、後述の外部信号に基づくタイミングで行われる。
【００４６】
また、ＣＰＵ９３は、表示部９４に測定温度値を表示させる。ここで、表示部９４の測定温度値の表示は、判定処理と同様に、後述の外部信号に基づくタイミングで行われる。
【００４７】
さらに、ＣＰＵ９３は、ヘッド部１００Ａから与えられる測定温度値を外部出力回路９７を介してケーブル８１に出力するとともに、測定温度値に対応するアナログ信号をアナログ出力回路９８を介してケーブル８１に出力する。
【００４８】
外部入力回路９９は、ＣＰＵ９３に接続されるとともに、ケーブル８２を介して図示しない外部装置に接続されている。外部入力回路９９には、外部装置から外部信号が入力される。
【００４９】
本体部１００Ｂは、例えば外部信号がオン状態（例えば、ハイレベル）の場合に測定温度値の表示および判定処理を行い、外部信号がオフ状態（例えば、ローレベル）の場合に測定温度値の表示および判定処理を行わない。詳細は後述する。
【００５０】
図４は、本体部１００Ｂの表示部９４の一例を示す模式図である。
【００５１】
図４に示すように、表示部９４は、入力部１０２および表示パネル１０３を備える。
【００５２】
表示部９４の入力部１０２は、モード設定キー１０１ｄ、セットキー１０１ｅ、上キー１０１ｆおよび下キー１０１ｇを含む。また、表示パネル１０３は、出力表示灯１０１ａおよび７セグメントＬＥＤ１０１ｂ，１０１ｃを含む。
【００５３】
セットキー１０１ｅは、例えば各種操作の確定を行う場合等に用いられる。また、使用者は、モード設定キー１０１ｄ、上キー１０１ｆおよび下キー１０１ｇをそれぞれ操作することにより、測定対象物の放射率およびしきい値等を設定することができる。
【００５４】
出力表示灯１０１ａは、判定信号のオン／オフ状態を点灯および非点灯により表示する。
【００５５】
７セグメントＬＥＤ１０１ｂは、例えば測定温度値を表示する。７セグメントＬＥＤ１０１ｃは、例えば上述のしきい値を表示する。
【００５６】
第１の実施の形態に係る放射温度計１００は、例えば以下のように用いられる。
【００５７】
図５は、第１の実施の形態に係る放射温度計１００の一適用例を説明するための図である。
【００５８】
図５の例では、ベルトコンベアＢＲの上方の所定位置にヘッド部１００Ａを設置し、ベルトコンベアＢＲにより搬送される直方体形状の測定対象物Ｗの温度を測定する。
【００５９】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ベルトコンベアＢＲ上では複数の測定対象物Ｗが互いに所定の間隔を保ちつつ矢印Ｔの方向に搬送されている。
【００６０】
本例において、ヘッド部１００Ａはその直下に位置する測定対象物ＷまたはベルトコンベアＢＲから放射される赤外線を受光し、測定温度値を算出する。ベルトコンベアＢＲにより測定対象物Ｗが搬送されると、ヘッド部１００Ａには測定対象物Ｗから放射される赤外線Ｒと、ベルトコンベアＢＲから放射される赤外線Ｒとが交互に入射される。
【００６１】
それにより、ヘッド部１００ＡのＣＰＵ３４（図２）は、測定対象物Ｗから放射される赤外線Ｒが入射された場合に、予め設定された測定対象物Ｗの放射率に基づいて測定対象物Ｗの正確な測定温度値を算出する。一方、ＣＰＵ３４はベルトコンベアＢＲから放射される赤外線Ｒが入射された場合に、測定対象物Ｗの放射率に基づいて誤った測定温度値を算出する。
【００６２】
ここで、本体部１００Ｂには、図示しない外部装置からケーブル８２を介して外部信号が入力される。この外部信号は、所定のタイミングでオン／オフ状態を繰り返す。本例において、外部信号のオン／オフ状態の切り替わりはベルトコンベアＢＲによる測定対象物Ｗの搬送に同期している。本例において、外部信号はヘッド部１００Ａの直下に測定対象物Ｗの中央が位置するタイミングでオン状態となり、それ以外のタイミングでオフ状態となる。
【００６３】
そこで、図５（ａ）に示すように、本体部１００Ｂは外部信号がオン状態である場合に表示部９４に測定温度値およびしきい値を表示する。すなわち、ヘッド部１００Ａに測定対象物Ｗからの赤外線Ｒが確実に入射し、測定対象物Ｗの測定温度値が正確に算出されるタイミングで測定温度値およびしきい値が表示される。図５（ａ）においては、本体部１００Ｂの表示部９４に測定温度値１０８℃およびしきい値１００℃が表示されている。
【００６４】
また、図５（ｂ）に示すように、本体部１００Ｂは外部信号がオフ状態である場合に表示部９４に測定温度値およびしきい値を表示しない。すなわち、ヘッド部１００ＡにベルトコンベアＢＲからの赤外線Ｒが入射し、測定対象物Ｗの測定温度値が正確に算出されない期間では測定温度値およびしきい値が表示されない。
【００６５】
これにより、使用者は、測定対象物Ｗの正確な測定温度値を容易に認識することができる。
【００６６】
なお、図５の例では説明していないが、上述のように本体部１００ＢのＣＰＵ９３における判定処理も外部信号のオン／オフ状態に応じて行われる。
【００６７】
図６は、図５の適用例における外部信号、測定温度値および判定信号の一例を示す図である。
【００６８】
図６（ａ）に示すように、本体部１００Ｂに入力される外部信号は、測定対象物Ｗの搬送に同期するタイミングでオン／オフ状態を繰り返す。
【００６９】
図６（ｂ）にヘッド部１００Ａにより算出される測定温度値の変化が示されている。ここで、図６（ｃ）に示すように、本体部１００Ｂには、外部信号がオン状態の場合にのみ測定温度値が表示される。さらに、上述のように、本体部１００Ｂにおいては、外部信号がオン状態の場合にのみ判定処理が行われる。
【００７０】
本例の判定処理において、判定信号は、測定温度値がしきい値ＴＨよりも大きい場合にオン状態となり、測定温度値がしきい値ＴＨ以下である場合にオフ状態となるものとする。この場合、図６（ｄ）の判定信号が得られる。
【００７１】
このように、第１の実施の形態に係る放射温度計１００においては、測定対象物Ｗの測定温度値が算出されるタイミングで本体部１００Ｂに測定温度値が表示されるとともに、判定処理が行われる。したがって、測定対象物Ｗ以外の測定温度値に基づいて判定処理が行われないので、使用者は、測定対象物Ｗの正確な測定温度値、および測定対象物Ｗの温度が所定の条件を満たすか否かの正確な判定結果を容易に知ることができる。
【００７２】
図７に基づいて、放射温度計１００の本体部１００Ｂの動作について説明する。図７は、第１の実施の形態に係る放射温度計１００の本体部１００Ｂの動作を説明するためのフローチャートである。
【００７３】
初めに、本体部１００ＢのＣＰＵ９３は、ヘッド部１００Ａから測定温度値を受信するとともに、ケーブル８２を介して接続された外部装置（図示せず）から外部信号を受信する（ステップＳ２１）。そこで、ＣＰＵ９３は、外部信号がオン状態であるか否かを判別する（ステップＳ２２）。
【００７４】
ＣＰＵ９３は、外部信号がオン状態である場合、表示部９４に測定温度値を表示させる（ステップＳ２３）。なお、ステップＳ２３において、ＣＰＵ９３は、表示部９４に予め設定されたしきい値ＴＨを表示させてもよい。
【００７５】
次に、ＣＰＵ９３は受信した測定温度値に関する判定処理を行う（ステップＳ２４）。そして、ＣＰＵ９３は生成した判定信号をヘッド部１００Ａへ送信するとともに、ケーブル８１を介して接続された外部装置（図示せず）へ送信する（ステップＳ２５）。
【００７６】
上記ステップＳ２２において、外部信号がオン状態でない場合（オフ状態である場合）、ＣＰＵ９３は、表示部９４に測定温度値を表示させない（ステップＳ２６）。この場合、ＣＰＵ９３は、測定温度値の判定処理も行わない。
【００７７】
以上、第１の実施の形態に係る放射温度計１００によれば、測定対象物Ｗの測定温度値が算出されるタイミングで本体部１００Ｂに測定温度値が表示されるとともに、判定処理が行われる。これにより、使用者は、測定対象物の実際の温度および測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を容易かつ正確に知ることができる。
【００７８】
なお、上記では外部信号がオフ状態である場合に判定処理は行われていないが、本体部１００Ｂは常に判定処理を行い、外部信号がオフ状態である場合に生成された判定信号をヘッド部１００Ａおよび外部装置に送信しなくてもよい。
【００７９】
第１の実施の形態に係る放射温度計１００において、外部信号を本体部１００Ｂに入力する外部装置は、図３の点線で示すように、測定対象物Ｗを検出する光電センサ９９ｘであってもよい。光電センサ９９ｘは測定対象物Ｗを検出するタイミングでオン状態となる外部信号を容易に生成することができる。それにより、使用者は、外部信号のオン／オフ状態の切り替わりを測定対象物Ｗの搬送に同期させることが容易となる。なお、測定対象物Ｗを検出する光電センサ９９ｘの代わりに、他の種々のセンサを用いることができる。
【００８０】
また、外部装置は、ベルトコンベアＢＲの搬送速度を制御する制御装置であってもよい。この場合においても、外部信号のオン／オフ状態の切り替わりを測定対象物Ｗの搬送に同期させることが容易となる。
【００８１】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る放射温度計１００は以下の点で、第１の実施の形態に係る放射温度計１００と動作が異なる。
【００８２】
第２の実施の形態に係る放射温度計１００において、本体部１００Ｂは、外部信号のオン時に算出される測定温度値が増加するごとにピーク値を保持し、そのピーク値をヘッド部１００Ａに表示させるピークホールドモードを有する。また、本体部１００Ｂは、外部信号のオン時に算出される測定温度値が増加するごとにボトム値を保持し、そのボトム値をヘッド部１００Ａに表示させるボトムホールドモードを有する。
【００８３】
第２の実施の形態に係る放射温度計１００は、例えば以下のように用いられる。
【００８４】
図８は第２の実施の形態に係る放射温度計１００の適用例を説明するための図であり、図９は図８の適用例における外部信号および測定温度値の一例を示す図である。図８の適用例は、以下の点で第１の実施の形態に係る図５の適用例と異なる。
【００８５】
図８の例では、測定対象物Ｗが球形状を有する。一般に、測定対象物Ｗの放射率は赤外線の放射方向に応じて変化する。
【００８６】
例えば、図８（ａ）に示すように、測定対象物Ｗの中央部から垂直方向に放射される赤外線に関する放射率と、図８（ｂ）に示すように、測定対象物Ｗの中央部以外の部位から垂直方向に対して傾斜した方向に放射される赤外線に関する放射率とは異なる。
【００８７】
ここで、測定対象物Ｗの所定の箇所から垂直方向に放射される赤外線に関する放射率は、垂直方向に対して傾斜した方向に放射される赤外線に関する放射率よりも高い。また、測定対象物Ｗの所定の箇所から垂直方向に放射される赤外線の強度は、垂直方向に対して傾斜した方向に放射される赤外線に関する放射率の強度よりも高い。
【００８８】
したがって、複数の測定対象物Ｗの測定温度値を正確に得たい場合、測定温度値は各測定対象物Ｗの特定の部位から垂直方向に放射される赤外線により算出することが好ましい。そこで、放射温度計１００に予め測定対象物Ｗの特定の部位から垂直方向に放射される赤外線に関する放射率を設定する。
【００８９】
この場合、放射温度計１００の直下を測定対象物Ｗが通過する期間における測定温度値の最大値が、測定対象物の実際の温度値であるとみなすことができる。
【００９０】
本例において、外部信号は、図９（ａ）に示すように、ヘッド部１００Ａの直下を測定対象物Ｗが通過する期間中オン状態となり、その他の期間オフ状態となる。なお、図９（ｂ）には、放射温度計１００のヘッド部１００Ａにより算出される測定温度値が示されている。
【００９１】
本体部１００Ｂは、図９（ｃ）に示すように、ピークホールドモード時には、測定対象物Ｗが通過する期間において測定温度値が増加するごとにその測定温度値を記憶部９５に記憶する。
【００９２】
すなわち、本体部１００Ｂは、測定対象物Ｗの通過期間に記憶部９５に記憶された測定温度値よりも高い測定温度値が算出された場合に、記憶部９５に記憶された測定温度値を新たな測定温度値に更新する。
【００９３】
そして、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、本体部１００ＢのＣＰＵ９３は記憶部９５に記憶された測定温度値を表示部９４に表示させる。
【００９４】
その後、ＣＰＵ９３は次の外部信号の立ち下がりタイミング（外部信号のオン状態からオフ状態への切り替わりタイミング）で表示部９４への測定温度値の表示を停止する。また、ＣＰＵ９３は次の外部信号の立ち上がりタイミング（外部信号のオフ状態からオン状態への切り替わりタイミング）で記憶部９５に記憶された測定温度値をリセットする。
【００９５】
一方、本体部１００Ｂは、図９（ｄ）に示すように、ボトムホールドモード時には、測定対象物Ｗが通過する期間において測定温度値が減少するごとにその測定温度値を記憶部９５に記憶する。
【００９６】
すなわち、本体部１００Ｂは、測定対象物Ｗの通過期間に記憶部９５に記憶された測定温度値よりも低い測定温度値が算出された場合に、記憶部９５に記憶された測定温度値を新たな測定温度値に更新する。
【００９７】
そして、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、本体部１００ＢのＣＰＵ９３は記憶部９５に記憶された測定温度値を表示部９４に表示させる。
【００９８】
その後、ＣＰＵ９３は次の外部信号の立ち下がりタイミング（外部信号のオン状態からオフ状態への切り替わりタイミング）で表示部９４への測定温度値の表示を停止する。また、ＣＰＵ９３は次の外部信号の立ち上がりタイミング（外部信号のオフ状態からオン状態への切り替わりタイミング）で記憶部９５に記憶された測定温度値をリセットする。
【００９９】
図８の例においては、放射温度計１００のピークホールドモードを用いることにより、使用者は測定対象物Ｗの実際の温度を容易かつ正確に知ることができる。
【０１００】
このように、第２の実施の形態に係る放射温度計１００においては、ピークホールドモードおよびボトムホールドモードを有する。これにより、算出される測定温度値の最大値または最小値が本体部１００Ｂに表示されるので、使用者は容易かつ正確に測定対象物Ｗの測定温度値の最大値および最小値を知ることができる。
【０１０１】
以上、第１および第２の実施の形態に係る放射温度計１００において、サーモパイル１０および赤外線受光部１１は赤外線検出手段に相当し、測定温度値は測定温度に相当し、ヘッド部１００ＡのＣＰＵ３４は演算手段に相当し、本体部１００Ｂの表示部９４は表示手段に相当する。
【０１０２】
また、本体部１００Ｂの通信回路９２、ＣＰＵ９３、外部出力回路９７およびアナログ出力回路９８は判定出力手段に相当し、本体部１００ＢのＣＰＵ９３は制御手段および判定手段に相当する。
【０１０３】
さらに、本体部１００Ｂの通信回路９２、外部出力回路９７およびアナログ出力回路９８は出力手段に相当し、本体部１００Ｂの記憶部９５は保持手段に相当する。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、物体から放射される赤外線エネルギーを検出することに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】第１の実施の形態に係る放射温度計のブロック図である。
【図２】図１のヘッド部のブロック図である。
【図３】図１の本体部のブロック図である。
【図４】本体部の表示部の一例を示す模式図である。
【図５】第１の実施の形態に係る放射温度計の一適用例を説明するための図である。
【図６】図５の適用例における外部信号、測定温度値および判定信号の一例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る放射温度計の本体部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態に係る放射温度計の適用例を説明するための図である。
【図９】図８の適用例における外部信号および測定温度値の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０ サーモパイル
１１ 赤外線受光部
３４ ＣＰＵ
９２ 通信回路
９３ ＣＰＵ
９４ 表示部
９５ 記憶部
９７ 外部出力回路
９８ アナログ出力回路
１００ 放射温度計
１００Ａ ヘッド部
１００Ｂ 本体部
ＴＨ しきい値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体から放射される赤外線エネルギーを検出することによりその物体の温度を測定する放射温度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、測定対象物から放射される赤外線エネルギーを検出し、その赤外線エネルギーを測定対象物の放射率で補正することにより測定対象物の実際の温度を測定し、その温度値を表示する放射温度計がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
放射率は、測定対象物の材料およびその表面状態等に基づいて算出される固有の値である。したがって、放射温度計においては、予め測定対象物に応じて放射率を設定する必要がある。
【特許文献１】特開平７−３２４９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
放射温度計を用いた測定対象物の温度測定時においては、必ずしも測定対象物から放射される赤外線エネルギーのみが検出されるとは限らない。例えば、測定対象物の温度測定時に放射温度計と測定対象物とが相対的に移動すると、放射温度計は測定対象物以外の物体（以下、対象外物体と呼ぶ。）からの赤外線エネルギーを検出する場合がある。これにより、使用者は放射温度計に表示される温度値が測定対象物の温度値であるか否かを識別する必要があった。
【０００５】
また、対象外物体の放射率と測定対象物の放射率とが異なる場合、放射温度計は、対象外物体の赤外線エネルギーを測定対象物の放射率で補正し、誤った温度値を表示する。したがって、使用者は対象外物体の誤った温度値を対象外物体の実際の温度値と認識してしまう。
【０００６】
ところで、測定対象物の温度の異常を判定する放射温度計も開発されている。この放射温度計においては、測定対象物の温度が所定の温度よりも高いまたは低い場合に、判定結果として温度の正常／異常が表示される。
【０００７】
このような機能を有する放射温度計においても、上記の理由で、正確な判定結果が表示される一方で、上記の誤った温度値に基づく判定結果が表示される場合がある。この場合、使用者は所望の判定結果を知ることが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、使用者が測定対象物の実際の温度および測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を容易かつ正確に知ることができる放射温度計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る放射温度計は、測定対象物の温度を測定する放射温度計であって、測定対象物からの赤外線エネルギーを検出する赤外線検出手段と、赤外線検出手段の出力信号に基づいて測定対象物の温度を測定温度として算出する演算手段と、測定温度を表示する表示手段と、測定温度が所定の条件を満たすか否かを判定して出力する判定出力手段と、測定対象物の測定タイミングを示す外部信号に応答して、表示手段により測定温度が表示されるとともに、判定出力手段により判定結果が出力されるように表示手段および判定出力手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１０】
その放射温度計においては、赤外線検出手段により測定対象物からの赤外線エネルギーが検出され、演算手段により測定対象物の温度が測定温度として算出され、算出された測定温度が表示手段により表示される。また、測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定出力手段により判定されるとともに、出力される。
【００１１】
ここで、制御手段は測定対象物の測定タイミングを示す外部信号に応答して、表示手段による測定温度の表示、ならびに、判定出力手段による測定温度が所定の条件を満たすか否かの判定結果の出力を制御する。これにより、測定対象物の測定温度が算出されるタイミングで、測定温度が表示されるとともに判定結果が出力されるので、使用者は、測定対象物の測定タイミングを容易に知ることができるとともに、測定対象物の実際の温度および測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を容易かつ正確に知ることができる。
【００１２】
判定出力手段は、測定温度および予め設定された温度のしきい値に基づいて、測定温度が所定の条件を満たすか否かを判定する判定動作を行う判定手段と、判定手段による判定結果を出力する出力動作を行う出力手段とを含んでもよい。
【００１３】
この場合、判定出力手段においては、測定温度が所定の条件を満たすか否かが、測定温度および予め設定された温度のしきい値に基づいて判定手段により判定される。また、判定手段による判定結果が出力手段により出力される。これにより、使用者は測定温度の所定の条件をしきい値により容易に設定することができる。
【００１４】
制御手段は、外部信号が測定タイミングを示しているときに、判定手段が判定動作を行い、外部信号が測定タイミングを示していないときに、判定手段が判定動作を行わないように判定手段を制御してもよい。
【００１５】
この場合、外部信号が測定タイミングを示しているときに、判定手段により判定動作が行われ、外部信号が測定タイミングを示していないときに、判定手段により判定動作が行われない。これにより、使用者は、外部信号が測定タイミングを示しているときに測定温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を知ることができる。
【００１６】
制御手段は、外部信号が測定タイミングを示しているときに、出力手段が出力動作を行い、外部信号が測定タイミングを示していないときに、出力手段が出力動作を行わないように出力手段を制御してもよい。
【００１７】
この場合、外部信号が測定タイミングを示しているときに、出力手段により出力動作が行われ、外部信号が測定タイミングを示していないときに、出力手段により出力動作が行われない。これにより、使用者は、外部信号が測定タイミングを示しているときに測定温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を知ることができる。
【００１８】
外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最大値を保持する保持手段をさらに備え、制御手段は、保持手段により保持された測定温度が表示されるように表示手段を制御し、保持手段により保持された測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定されるように判定出力手段を制御してもよい。
【００１９】
この場合、外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最大値が保持手段により保持され、保持された測定温度が表示手段により表示されるとともに、保持された測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定出力手段により判定される。これにより、使用者は、外部信号が測定タイミングを示す期間における測定温度の最大値を容易に知ることができる。
【００２０】
外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最小値を保持する保持手段をさらに備え、制御手段は、保持手段により保持された測定温度が表示されるように表示手段を制御し、保持手段により保持された測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定されるように判定出力手段を制御してもよい。
【００２１】
この場合、外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最小値が保持手段により保持され、保持された測定温度が表示手段により表示されるとともに、保持された測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定出力手段により判定される。これにより、使用者は、外部信号が測定タイミングを示す期間における測定温度の最小値を容易に知ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る放射温度計によれば、測定対象物の測定温度が算出されるタイミングで、測定温度が表示されるとともに、測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果が出力されるので、使用者は、測定対象物の測定タイミングを容易に知ることができるとともに、測定対象物の実際の温度および測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を容易かつ正確に知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態に係る放射温度計について図１〜図９に基づき説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る放射温度計のブロック図である。図１に示すように、第１の実施の形態に係る放射温度計１００は、ヘッド部１００Ａおよび本体部１００Ｂを備える。
【００２５】
ヘッド部１００Ａおよび本体部１００Ｂは互いにケーブル８０により接続されている。また、本体部１００Ｂはケーブル８１，８２を介して図示しない外部装置に接続される。
【００２６】
図２は、図１のヘッド部１００Ａのブロック図であり、図３は図１の本体部１００Ｂのブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、ヘッド部１００Ａは、サーモパイル１０、プリアンプ基板２０、メイン基板３０、電源基板４０および２つのレーザダイオード６０，７０を備える。
【００２８】
サーモパイル１０は、赤外線受光部１１およびサーミスタ１２を備える。プリアンプ基板２０には、第１の信号増幅部２１および第２の信号増幅部２２が実装される。メイン基板３０には、第３の信号増幅部３１、アナログデジタル変換回路（以下、ＡＤ変換回路と略記する。）３２，３３、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３４、記憶部３５、表示灯３６およびレーザ駆動回路３７が実装される。
【００２９】
電源基板４０には、電源回路４１、通信回路４２およびレーザ駆動回路４３が実装される。電源基板４０には、電源線および信号線を含むケーブル８０が接続されている。
【００３０】
サーモパイル１０において、赤外線受光部１１は測定対象物から放射される赤外線エネルギーを検出する。サーミスタ１２はサーモパイル１０の内部温度を検出する。
【００３１】
プリアンプ基板２０において、第１の信号増幅部２１は赤外線受光部１１の出力信号を増幅する。第２の信号増幅部２２はサーミスタ１２の出力信号を増幅する。
【００３２】
メイン基板３０において、第３の信号増幅部３１は第１の信号増幅部２１の出力信号を増幅する。ＡＤ変換回路３２は、第３の信号増幅部３１の出力信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を測定対象物の検出温度値としてＣＰＵ３４へ与える。
【００３３】
ＡＤ変換回路３３は、第２の信号増幅部２２の出力信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号をサーモパイル１０の内部温度値としてＣＰＵ３４へ与える。
【００３４】
記憶部３５には、サーモパイル１０に関する情報およびＣＰＵ３４が測定対象物の温度を算出するための演算式等が記憶されている。サーモパイル１０に関する情報とは、例えば、赤外線受光部１１のゲインおよびオフセット値、サーミスタ１２のゲインおよびオフセット値、ならびにサーモパイルの測定温度範囲等である。
【００３５】
ＣＰＵ３４には、本体部１００Ｂからケーブル８０および通信回路４２を通じて、測定対象物の放射率および後述の判定信号等が与えられる。ＣＰＵ３４は、ＡＤ変換回路３２から与えられる検出温度値、ＡＤ変換回路３３から与えられる内部温度値、本体部１００Ｂから与えられた放射率、ならびに記憶部３５に記憶された種々の情報および演算式に基づいて測定対象物の実際の温度値（以下、測定温度値と呼ぶ。）を算出する。そして、ＣＰＵ３４は測定温度値を通信回路４２およびケーブル８０を通じて本体部１００Ｂに与える。
【００３６】
また、ＣＰＵ３４は、ＡＤ変換回路３２の出力信号のレベルに基づいて第３の信号増幅部３１のゲインをフィードバック制御する。
【００３７】
さらに、ＣＰＵ３４は、表示灯３６、レーザ駆動回路３７および電源基板４０のレーザ駆動回路４３の動作を制御する。表示灯３６は、ＣＰＵ３４の制御により後述の判定信号のオン状態またはオフ状態を点灯または消灯により表示する。レーザ駆動回路３７は、ＣＰＵ３４の制御によりレーザダイオード６０を駆動する。
【００３８】
電源基板４０において、電源回路４１は本体部１００Ｂからケーブル８０を通じて与えられる電力をヘッド部１００Ａの各構成部に供給する。
【００３９】
通信回路４２およびレーザ駆動回路４３は、メイン基板３０のＣＰＵ３４と接続されている。
【００４０】
通信回路４２は、上述のように、ケーブル８０を介してＣＰＵ３４と本体部１００Ｂとの間で通信を行う。レーザ駆動回路４３は、ＣＰＵ３４の制御によりレーザダイオード７０を駆動する。レーザダイオード６０，７０から出射されるレーザ光は測定対象物の測定箇所に照射される。
【００４１】
図３に示すように、本体部１００Ｂは、電源回路９１、通信回路９２、ＣＰＵ９３、表示部９４、記憶部９５、操作設定部９６、外部出力回路９７、アナログ出力回路９８および外部入力回路９９を備える。
【００４２】
電源回路９１および通信回路９２にはケーブル８０が接続されている。電源回路９１は、電池等の電力供給源を備え、その電力を本体部１００Ｂの各構成部およびヘッド部１００Ａに供給する。通信回路９２は、ケーブル８０を介してＣＰＵ９３とヘッド部１００Ａとの間で通信を行う。
【００４３】
記憶部９５は、測定対象物の放射率、演算式および判定のためのしきい値等を記憶する。使用者は、操作設定部９６を操作することにより測定対象物の放射率およびしきい値等を設定することができる。設定された放射率およびしきい値等は記憶部９５に記憶される。
【００４４】
ＣＰＵ９３は、本体部１００Ｂの各構成部の動作を制御する。また、ＣＰＵ９３は、ヘッド部１００Ａから与えられる測定温度値と記憶部９５に記憶されるしきい値との大小関係を判定し、判定結果に基づく判定信号を生成し、外部出力回路９７を介してケーブル８１に出力する。また、ＣＰＵ９３は、判定信号を通信回路９２を介してケーブル８０に出力する。
【００４５】
判定信号は、例えば、測定温度値がしきい値よりも高い場合にオン状態（例えば、ハイレベル）となり、測定温度値がしきい値以下の場合にオフ状態（例えば、ローレベル）となる。以下、ＣＰＵ９３が測定温度値およびしきい値に基づいて判定信号を生成する処理を判定処理と呼ぶ。本実施の形態において、ＣＰＵ９３による判定処理は、後述の外部信号に基づくタイミングで行われる。
【００４６】
また、ＣＰＵ９３は、表示部９４に測定温度値を表示させる。ここで、表示部９４の測定温度値の表示は、判定処理と同様に、後述の外部信号に基づくタイミングで行われる。
【００４７】
さらに、ＣＰＵ９３は、ヘッド部１００Ａから与えられる測定温度値を外部出力回路９７を介してケーブル８１に出力するとともに、測定温度値に対応するアナログ信号をアナログ出力回路９８を介してケーブル８１に出力する。
【００４８】
外部入力回路９９は、ＣＰＵ９３に接続されるとともに、ケーブル８２を介して図示しない外部装置に接続されている。外部入力回路９９には、外部装置から外部信号が入力される。
【００４９】
本体部１００Ｂは、例えば外部信号がオン状態（例えば、ハイレベル）の場合に測定温度値の表示および判定処理を行い、外部信号がオフ状態（例えば、ローレベル）の場合に測定温度値の表示および判定処理を行わない。詳細は後述する。
【００５０】
図４は、本体部１００Ｂの表示部９４の一例を示す模式図である。
【００５１】
図４に示すように、表示部９４は、入力部１０２および表示パネル１０３を備える。
【００５２】
表示部９４の入力部１０２は、モード設定キー１０１ｄ、セットキー１０１ｅ、上キー１０１ｆおよび下キー１０１ｇを含む。また、表示パネル１０３は、出力表示灯１０１ａおよび７セグメントＬＥＤ１０１ｂ，１０１ｃを含む。
【００５３】
セットキー１０１ｅは、例えば各種操作の確定を行う場合等に用いられる。また、使用者は、モード設定キー１０１ｄ、上キー１０１ｆおよび下キー１０１ｇをそれぞれ操作することにより、測定対象物の放射率およびしきい値等を設定することができる。
【００５４】
出力表示灯１０１ａは、判定信号のオン／オフ状態を点灯および非点灯により表示する。
【００５５】
７セグメントＬＥＤ１０１ｂは、例えば測定温度値を表示する。７セグメントＬＥＤ１０１ｃは、例えば上述のしきい値を表示する。
【００５６】
第１の実施の形態に係る放射温度計１００は、例えば以下のように用いられる。
【００５７】
図５は、第１の実施の形態に係る放射温度計１００の一適用例を説明するための図である。
【００５８】
図５の例では、ベルトコンベアＢＲの上方の所定位置にヘッド部１００Ａを設置し、ベルトコンベアＢＲにより搬送される直方体形状の測定対象物Ｗの温度を測定する。
【００５９】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ベルトコンベアＢＲ上では複数の測定対象物Ｗが互いに所定の間隔を保ちつつ矢印Ｔの方向に搬送されている。
【００６０】
本例において、ヘッド部１００Ａはその直下に位置する測定対象物ＷまたはベルトコンベアＢＲから放射される赤外線を受光し、測定温度値を算出する。ベルトコンベアＢＲにより測定対象物Ｗが搬送されると、ヘッド部１００Ａには測定対象物Ｗから放射される赤外線Ｒと、ベルトコンベアＢＲから放射される赤外線Ｒとが交互に入射される。
【００６１】
それにより、ヘッド部１００ＡのＣＰＵ３４（図２）は、測定対象物Ｗから放射される赤外線Ｒが入射された場合に、予め設定された測定対象物Ｗの放射率に基づいて測定対象物Ｗの正確な測定温度値を算出する。一方、ＣＰＵ３４はベルトコンベアＢＲから放射される赤外線Ｒが入射された場合に、測定対象物Ｗの放射率に基づいて誤った測定温度値を算出する。
【００６２】
ここで、本体部１００Ｂには、図示しない外部装置からケーブル８２を介して外部信号が入力される。この外部信号は、所定のタイミングでオン／オフ状態を繰り返す。本例において、外部信号のオン／オフ状態の切り替わりはベルトコンベアＢＲによる測定対象物Ｗの搬送に同期している。本例において、外部信号はヘッド部１００Ａの直下に測定対象物Ｗの中央が位置するタイミングでオン状態となり、それ以外のタイミングでオフ状態となる。
【００６３】
そこで、図５（ａ）に示すように、本体部１００Ｂは外部信号がオン状態である場合に表示部９４に測定温度値およびしきい値を表示する。すなわち、ヘッド部１００Ａに測定対象物Ｗからの赤外線Ｒが確実に入射し、測定対象物Ｗの測定温度値が正確に算出されるタイミングで測定温度値およびしきい値が表示される。図５（ａ）においては、本体部１００Ｂの表示部９４に測定温度値１０８℃およびしきい値１００℃が表示されている。
【００６４】
また、図５（ｂ）に示すように、本体部１００Ｂは外部信号がオフ状態である場合に表示部９４に測定温度値およびしきい値を表示しない。すなわち、ヘッド部１００ＡにベルトコンベアＢＲからの赤外線Ｒが入射し、測定対象物Ｗの測定温度値が正確に算出されない期間では測定温度値およびしきい値が表示されない。
【００６５】
これにより、使用者は、測定対象物Ｗの正確な測定温度値を容易に認識することができる。
【００６６】
なお、図５の例では説明していないが、上述のように本体部１００ＢのＣＰＵ９３における判定処理も外部信号のオン／オフ状態に応じて行われる。
【００６７】
図６は、図５の適用例における外部信号、測定温度値および判定信号の一例を示す図である。
【００６８】
図６（ａ）に示すように、本体部１００Ｂに入力される外部信号は、測定対象物Ｗの搬送に同期するタイミングでオン／オフ状態を繰り返す。
【００６９】
図６（ｂ）にヘッド部１００Ａにより算出される測定温度値の変化が示されている。ここで、図６（ｃ）に示すように、本体部１００Ｂには、外部信号がオン状態の場合にのみ測定温度値が表示される。さらに、上述のように、本体部１００Ｂにおいては、外部信号がオン状態の場合にのみ判定処理が行われる。
【００７０】
本例の判定処理において、判定信号は、測定温度値がしきい値ＴＨよりも大きい場合にオン状態となり、測定温度値がしきい値ＴＨ以下である場合にオフ状態となるものとする。この場合、図６（ｄ）の判定信号が得られる。
【００７１】
このように、第１の実施の形態に係る放射温度計１００においては、測定対象物Ｗの測定温度値が算出されるタイミングで本体部１００Ｂに測定温度値が表示されるとともに、判定処理が行われる。したがって、測定対象物Ｗ以外の測定温度値に基づいて判定処理が行われないので、使用者は、測定対象物Ｗの正確な測定温度値、および測定対象物Ｗの温度が所定の条件を満たすか否かの正確な判定結果を容易に知ることができる。
【００７２】
図７に基づいて、放射温度計１００の本体部１００Ｂの動作について説明する。図７は、第１の実施の形態に係る放射温度計１００の本体部１００Ｂの動作を説明するためのフローチャートである。
【００７３】
初めに、本体部１００ＢのＣＰＵ９３は、ヘッド部１００Ａから測定温度値を受信するとともに、ケーブル８２を介して接続された外部装置（図示せず）から外部信号を受信する（ステップＳ２１）。そこで、ＣＰＵ９３は、外部信号がオン状態であるか否かを判別する（ステップＳ２２）。
【００７４】
ＣＰＵ９３は、外部信号がオン状態である場合、表示部９４に測定温度値を表示させる（ステップＳ２３）。なお、ステップＳ２３において、ＣＰＵ９３は、表示部９４に予め設定されたしきい値ＴＨを表示させてもよい。
【００７５】
次に、ＣＰＵ９３は受信した測定温度値に関する判定処理を行う（ステップＳ２４）。そして、ＣＰＵ９３は生成した判定信号をヘッド部１００Ａへ送信するとともに、ケーブル８１を介して接続された外部装置（図示せず）へ送信する（ステップＳ２５）。
【００７６】
上記ステップＳ２２において、外部信号がオン状態でない場合（オフ状態である場合）、ＣＰＵ９３は、表示部９４に測定温度値を表示させない（ステップＳ２６）。この場合、ＣＰＵ９３は、測定温度値の判定処理も行わない。
【００７７】
以上、第１の実施の形態に係る放射温度計１００によれば、測定対象物Ｗの測定温度値が算出されるタイミングで本体部１００Ｂに測定温度値が表示されるとともに、判定処理が行われる。これにより、使用者は、測定対象物の実際の温度および測定対象物の温度が所定の条件を満たしているか否かの判定結果を容易かつ正確に知ることができる。
【００７８】
なお、上記では外部信号がオフ状態である場合に判定処理は行われていないが、本体部１００Ｂは常に判定処理を行い、外部信号がオフ状態である場合に生成された判定信号をヘッド部１００Ａおよび外部装置に送信しなくてもよい。
【００７９】
第１の実施の形態に係る放射温度計１００において、外部信号を本体部１００Ｂに入力する外部装置は、図３の点線で示すように、測定対象物Ｗを検出する光電センサ９９ｘであってもよい。光電センサ９９ｘは測定対象物Ｗを検出するタイミングでオン状態となる外部信号を容易に生成することができる。それにより、使用者は、外部信号のオン／オフ状態の切り替わりを測定対象物Ｗの搬送に同期させることが容易となる。なお、測定対象物Ｗを検出する光電センサ９９ｘの代わりに、他の種々のセンサを用いることができる。
【００８０】
また、外部装置は、ベルトコンベアＢＲの搬送速度を制御する制御装置であってもよい。この場合においても、外部信号のオン／オフ状態の切り替わりを測定対象物Ｗの搬送に同期させることが容易となる。
【００８１】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る放射温度計１００は以下の点で、第１の実施の形態に係る放射温度計１００と動作が異なる。
【００８２】
第２の実施の形態に係る放射温度計１００において、本体部１００Ｂは、外部信号のオン時に算出される測定温度値が増加するごとにピーク値を保持し、そのピーク値をヘッド部１００Ａに表示させるピークホールドモードを有する。また、本体部１００Ｂは、外部信号のオン時に算出される測定温度値が増加するごとにボトム値を保持し、そのボトム値をヘッド部１００Ａに表示させるボトムホールドモードを有する。
【００８３】
第２の実施の形態に係る放射温度計１００は、例えば以下のように用いられる。
【００８４】
図８は第２の実施の形態に係る放射温度計１００の適用例を説明するための図であり、図９は図８の適用例における外部信号および測定温度値の一例を示す図である。図８の適用例は、以下の点で第１の実施の形態に係る図５の適用例と異なる。
【００８５】
図８の例では、測定対象物Ｗが球形状を有する。一般に、測定対象物Ｗの放射率は赤外線の放射方向に応じて変化する。
【００８６】
例えば、図８（ａ）に示すように、測定対象物Ｗの中央部から垂直方向に放射される赤外線に関する放射率と、図８（ｂ）に示すように、測定対象物Ｗの中央部以外の部位から垂直方向に対して傾斜した方向に放射される赤外線に関する放射率とは異なる。
【００８７】
ここで、測定対象物Ｗの所定の箇所から垂直方向に放射される赤外線に関する放射率は、垂直方向に対して傾斜した方向に放射される赤外線に関する放射率よりも高い。また、測定対象物Ｗの所定の箇所から垂直方向に放射される赤外線の強度は、垂直方向に対して傾斜した方向に放射される赤外線に関する放射率の強度よりも高い。
【００８８】
したがって、複数の測定対象物Ｗの測定温度値を正確に得たい場合、測定温度値は各測定対象物Ｗの特定の部位から垂直方向に放射される赤外線により算出することが好ましい。そこで、放射温度計１００に予め測定対象物Ｗの特定の部位から垂直方向に放射される赤外線に関する放射率を設定する。
【００８９】
この場合、放射温度計１００の直下を測定対象物Ｗが通過する期間における測定温度値の最大値が、測定対象物の実際の温度値であるとみなすことができる。
【００９０】
本例において、外部信号は、図９（ａ）に示すように、ヘッド部１００Ａの直下を測定対象物Ｗが通過する期間中オン状態となり、その他の期間オフ状態となる。なお、図９（ｂ）には、放射温度計１００のヘッド部１００Ａにより算出される測定温度値が示されている。
【００９１】
本体部１００Ｂは、図９（ｃ）に示すように、ピークホールドモード時には、測定対象物Ｗが通過する期間において測定温度値が増加するごとにその測定温度値を記憶部９５に記憶する。
【００９２】
すなわち、本体部１００Ｂは、測定対象物Ｗの通過期間に記憶部９５に記憶された測定温度値よりも高い測定温度値が算出された場合に、記憶部９５に記憶された測定温度値を新たな測定温度値に更新する。
【００９３】
そして、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、本体部１００ＢのＣＰＵ９３は記憶部９５に記憶された測定温度値を表示部９４に表示させる。
【００９４】
その後、ＣＰＵ９３は次の外部信号の立ち下がりタイミング（外部信号のオン状態からオフ状態への切り替わりタイミング）で表示部９４への測定温度値の表示を停止する。また、ＣＰＵ９３は次の外部信号の立ち上がりタイミング（外部信号のオフ状態からオン状態への切り替わりタイミング）で記憶部９５に記憶された測定温度値をリセットする。
【００９５】
一方、本体部１００Ｂは、図９（ｄ）に示すように、ボトムホールドモード時には、測定対象物Ｗが通過する期間において測定温度値が減少するごとにその測定温度値を記憶部９５に記憶する。
【００９６】
すなわち、本体部１００Ｂは、測定対象物Ｗの通過期間に記憶部９５に記憶された測定温度値よりも低い測定温度値が算出された場合に、記憶部９５に記憶された測定温度値を新たな測定温度値に更新する。
【００９７】
そして、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、本体部１００ＢのＣＰＵ９３は記憶部９５に記憶された測定温度値を表示部９４に表示させる。
【００９８】
その後、ＣＰＵ９３は次の外部信号の立ち下がりタイミング（外部信号のオン状態からオフ状態への切り替わりタイミング）で表示部９４への測定温度値の表示を停止する。また、ＣＰＵ９３は次の外部信号の立ち上がりタイミング（外部信号のオフ状態からオン状態への切り替わりタイミング）で記憶部９５に記憶された測定温度値をリセットする。
【００９９】
図８の例においては、放射温度計１００のピークホールドモードを用いることにより、使用者は測定対象物Ｗの実際の温度を容易かつ正確に知ることができる。
【０１００】
このように、第２の実施の形態に係る放射温度計１００においては、ピークホールドモードおよびボトムホールドモードを有する。これにより、算出される測定温度値の最大値または最小値が本体部１００Ｂに表示されるので、使用者は容易かつ正確に測定対象物Ｗの測定温度値の最大値および最小値を知ることができる。
【０１０１】
以上、第１および第２の実施の形態に係る放射温度計１００において、サーモパイル１０および赤外線受光部１１は赤外線検出手段に相当し、測定温度値は測定温度に相当し、ヘッド部１００ＡのＣＰＵ３４は演算手段に相当し、本体部１００Ｂの表示部９４は表示手段に相当する。
【０１０２】
また、本体部１００Ｂの通信回路９２、ＣＰＵ９３、外部出力回路９７およびアナログ出力回路９８は判定出力手段に相当し、本体部１００ＢのＣＰＵ９３は制御手段および判定手段に相当する。
【０１０３】
さらに、本体部１００Ｂの通信回路９２、外部出力回路９７およびアナログ出力回路９８は出力手段に相当し、本体部１００Ｂの記憶部９５は保持手段に相当する。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、物体から放射される赤外線エネルギーを検出することに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】第１の実施の形態に係る放射温度計のブロック図である。
【図２】図１のヘッド部のブロック図である。
【図３】図１の本体部のブロック図である。
【図４】本体部の表示部の一例を示す模式図である。
【図５】第１の実施の形態に係る放射温度計の一適用例を説明するための図である。
【図６】図５の適用例における外部信号、測定温度値および判定信号の一例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る放射温度計の本体部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態に係る放射温度計の適用例を説明するための図である。
【図９】図８の適用例における外部信号および測定温度値の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０ サーモパイル
１１ 赤外線受光部
３４ ＣＰＵ
９２ 通信回路
９３ ＣＰＵ
９４ 表示部
９５ 記憶部
９７ 外部出力回路
９８ アナログ出力回路
１００ 放射温度計
１００Ａ ヘッド部
１００Ｂ 本体部
ＴＨ しきい値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の温度を測定する放射温度計であって、
前記測定対象物からの赤外線エネルギーを検出する赤外線検出手段と、
前記赤外線検出手段の出力信号に基づいて前記測定対象物の温度を測定温度として算出する演算手段と、
前記測定温度を表示する表示手段と、
前記測定温度が所定の条件を満たすか否かを判定して出力する判定出力手段と、
前記測定対象物の測定タイミングを示す外部信号に応答して、前記表示手段により前記測定温度が表示されるとともに、前記判定出力手段により判定結果が出力されるように前記表示手段および前記判定出力手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする放射温度計。
【請求項２】
前記判定出力手段は、
前記測定温度および予め設定された温度のしきい値に基づいて、前記演算手段により算出された前記測定温度が所定の条件を満たすか否かを判定する判定動作を行う判定手段と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力動作を行う出力手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の放射温度計。
【請求項３】
前記制御手段は、前記外部信号が測定タイミングを示しているときに、前記判定手段が前記判定動作を行い、前記外部信号が測定タイミングを示していないときに、前記判定手段が前記判定動作を行わないように前記判定手段を制御することを特徴とする請求項２記載の放射温度計。
【請求項４】
前記制御手段は、前記外部信号が測定タイミングを示しているときに、前記出力手段が前記出力動作を行い、前記外部信号が測定タイミングを示していないときに、前記出力手段が前記出力動作を行わないように前記出力手段を制御することを特徴とする請求項２または３記載の放射温度計。
【請求項５】
前記外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最大値を保持する保持手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記保持手段により保持された前記測定温度が表示されるように前記表示手段を制御し、前記保持手段により保持された前記測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定されるように前記判定出力手段を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放射温度計。
【請求項６】
前記外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最小値を保持する保持手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記保持手段により保持された前記測定温度が表示されるように前記表示手段を制御し、前記保持手段により保持された前記測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定されるように前記判定出力手段を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放射温度計。
【請求項１】
測定対象物の温度を測定する放射温度計であって、
前記測定対象物からの赤外線エネルギーを検出する赤外線検出手段と、
前記赤外線検出手段の出力信号に基づいて前記測定対象物の温度を測定温度として算出する演算手段と、
前記測定温度を表示する表示手段と、
前記測定温度が所定の条件を満たすか否かを判定して出力する判定出力手段と、
前記測定対象物の測定タイミングを示す外部信号に応答して、前記表示手段により前記測定温度が表示されるとともに、前記判定出力手段により判定結果が出力されるように前記表示手段および前記判定出力手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする放射温度計。
【請求項２】
前記判定出力手段は、
前記測定温度および予め設定された温度のしきい値に基づいて、前記演算手段により算出された前記測定温度が所定の条件を満たすか否かを判定する判定動作を行う判定手段と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力動作を行う出力手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の放射温度計。
【請求項３】
前記制御手段は、前記外部信号が測定タイミングを示しているときに、前記判定手段が前記判定動作を行い、前記外部信号が測定タイミングを示していないときに、前記判定手段が前記判定動作を行わないように前記判定手段を制御することを特徴とする請求項２記載の放射温度計。
【請求項４】
前記制御手段は、前記外部信号が測定タイミングを示しているときに、前記出力手段が前記出力動作を行い、前記外部信号が測定タイミングを示していないときに、前記出力手段が前記出力動作を行わないように前記出力手段を制御することを特徴とする請求項２または３記載の放射温度計。
【請求項５】
前記外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最大値を保持する保持手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記保持手段により保持された前記測定温度が表示されるように前記表示手段を制御し、前記保持手段により保持された前記測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定されるように前記判定出力手段を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放射温度計。
【請求項６】
前記外部信号が測定タイミングを示す期間において、測定温度の最小値を保持する保持手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記保持手段により保持された前記測定温度が表示されるように前記表示手段を制御し、前記保持手段により保持された前記測定温度が所定の条件を満たすか否かが判定されるように前記判定出力手段を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放射温度計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２２６７８３（Ｐ２００６−２２６７８３Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３９５１８（Ｐ２００５−３９５１８）
【出願日】平成１７年２月１６日（２００５．２．１６）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１６日（２００５．２．１６）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]