特開 2023-98461 測温装置、及び測温方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023098461

(43)【公開日】2023-07-10

(54)【発明の名称】測温装置、及び測温方法

(51)【国際特許分類】

   G01J 5/06 20220101AFI20230703BHJP

   G01J 5/48 20220101ALI20230703BHJP

   G01J 5/00 20220101ALI20230703BHJP

【ＦＩ】

G01J5/06

G01J5/48 E

G01J5/00 101A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021215234

(22)【出願日】2021-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】515086908

【氏名又は名称】株式会社トヨタプロダクションエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】110002516

【氏名又は名称】弁理士法人白坂

(72)【発明者】

【氏名】白石 有司

【テーマコード（参考）】

2G066

【Ｆターム（参考）】

2G066AA06

2G066AC02

2G066AC11

2G066BB02

2G066CA02

2G066CB01

(57)【要約】

【課題】
反射率の高い被測定物であっても、当該被測定物の温度状態にかかわらず非接触で当該被測定物の表面温度を測定することができる測温装置等を提供する。
【解決手段】
本開示に係る測温装置は、透過性を有さず放射率及び反射率が既知の被測定物の表面温度を、赤外線温度計を用いて測定する測温装置であって、放射率と温度とが既知であり、被測定物に入射し当該被測定物の表面にて反射して赤外線温度計によって検知される赤外線を、当該被測定物に入射する手前で遮蔽する背景物体と、赤外線温度計の測定値を、背景物体の温度を用いて校正して被測定物の表面温度とする演算部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

透過性を有さず放射率及び反射率が既知の被測定物の表面温度を、赤外線温度計を用いて測定する測温装置であって、
放射率と温度とが既知であり、前記被測定物に入射し当該被測定物の表面にて反射して前記赤外線温度計によって検知される赤外線を、当該被測定物に入射する手前で遮蔽する背景物体と、
前記赤外線温度計の測定値を、前記背景物体の前記温度を用いて校正して前記被測定物の前記表面温度とする演算部と、
を備えることを特徴とする測温装置。

【請求項2】

前記演算部は、以下の式（ｉ）を用いて前記測定値を校正して前記被測定物の前記表面温度とすることを特徴とする請求項１に記載の測温装置。

【数1】

Ｔ：被測定物の表面温度（℃）
Ｔ_ｃ：赤外線温度計の測定値（Ｋ）
Ｔ_ｒ：背景物体の温度（Ｋ）
ε_ｒ：背景物体の放射率
ε：被測定物の放射率
ρ：被測定物の反射率

【請求項3】

前記赤外線温度計がサーモグラフィであることを特徴とする請求項１又は２に記載の測温装置。

【請求項4】

前記背景物体は、前記被測定物を内部に収納する収納部を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の測温装置。

【請求項5】

前記背景物体は、前記被測定物に対向する面が黒色であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の測温装置。

【請求項6】

前記背景物体は、銅合金を主要部材としていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の測温装置。

【請求項7】

前記被測定物は、鋳造物であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の測温装置。

【請求項8】

透過性を有さず放射率及び反射率が既知の被測定物の表面温度を、赤外線温度計を用いて測定する測温方法であって、
放射率と温度とが既知である背景物体を用いて、前記被測定物に入射し当該被測定物の表面にて反射して前記赤外線温度計によって検知される赤外線を、当該被測定物に入射する手前で遮蔽し、
前記赤外線温度計の測定値を、前記背景物体の前記温度を用いて校正して前記被測定物の前記表面温度とすることを特徴とする測温方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被測定物の表面温度を非接触により測定する測温装置、及び測温方法に関し、特に反射率が高い被測定物の表面温度の非接触での測定に適した測温装置、及び測温方法に関する。

【背景技術】

【0002】

反射率が高い被測定物の表面温度を非接触により測定する場合、放射率は低いため被測定物の表面温度を測定することは困難であった。そこで、当該被測定物に黒体塗料などを塗ることで当該被測定物の放射率を高めてから表面温度を測定する方法が考案された（例えば特許文献１参照）。

【0003】

反射率の高い物体の例として、アルミニウム合金は８００℃以上に加熱された状態であれば、当該アルミニウム合金から放射される近赤外又は中赤外の波長の赤外線を検出することで表面温度を非接触で測定することができた。

【0004】

鋳造工程を経て成形されたアルミニウム合金の鋳造物は、例えば５００℃前後に加熱された状態で鋳型から取り出される。アルミニウム合金の熱間鍛造は、一般的に４００℃から５００℃の熱間で行われる。これらのアルミニウム合金の表面温度を非接触で測定する場合、当該アルミニウム合金は、４００℃から５００℃の高温の状態であるので、黒体塗料などを塗り非接触で表面温度を測定することは困難であった。また、アルミニウム合金が４００℃から５００℃の状態では、近赤外又は中赤外の波長の赤外線を用いた温度測定は困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１－３４２３７９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本開示は、反射率の高い被測定物であっても、当該被測定物の温度状態にかかわらず非接触で当該被測定物の表面温度を測定することができる測温装置、及び測温方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち、第１の態様に係る測温装置は、透過性を有さず放射率及び反射率が既知の被測定物の表面温度を、赤外線温度計を用いて測定する測温装置であって、放射率と温度とが既知であり、被測定物に入射し当該被測定物の表面にて反射して赤外線温度計によって検知される赤外線を、当該被測定物に入射する手前で遮蔽する背景物体と、赤外線温度計の測定値を、背景物体の温度を用いて校正して被測定物の表面温度とする演算部と、を備えることを特徴とする。

【0008】

第２の態様は、第１の態様に係る測温装置において、演算部は、以下の式（ｉ）を用いて測定値を校正して被測定物の表面温度とすることとしてもよい。

【0009】

【数1】

Ｔ：被測定物の表面温度（℃）
Ｔ_ｃ：赤外線温度計の測定値（Ｋ）
Ｔ_ｒ：背景物体の温度（Ｋ）
ε_ｒ：背景物体の放射率
ε：被測定物の放射率
ρ：被測定物の反射率

【0010】

第３の態様は、第１又は２の態様に係る測温装置において、赤外線温度計がサーモグラフィであることとしてもよい。

【0011】

第４の態様は、第１乃至３の何れか１の態様に係る測温装置において、背景物体は、被測定物を内部に収納する収納部を備えることとしてもよい。

【0012】

第５の態様は、第１乃至４の何れか１の態様に係る測温装置において、背景物体は、被測定物に対向する面が黒色であることとしてもよい。

【0013】

第６の態様は、第１乃至５の何れか１の態様に係る測温装置において、背景物体は、銅合金を主要部材としていることとしてもよい。

【0014】

第７の態様は、第１乃至６の何れか１の態様に係る測温装置において、被測定物は、鋳造物であることとしてもよい。

【0015】

第８の態様に係る測温方法は、透過性を有さず放射率及び反射率が既知の被測定物の表面温度を、赤外線温度計を用いて測定する測温方法であって、放射率と温度とが既知である背景物体を用いて、被測定物に入射し当該被測定物の表面にて反射して赤外線温度計によって検知される赤外線を、当該被測定物に入射する手前で遮蔽し、赤外線温度計の測定値を、背景物体の温度を用いて校正して被測定物の表面温度とすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本開示に係る測温装置等は、透過性を有さず放射率及び反射率が既知の被測定物の表面温度を、赤外線温度計を用いて測定する測温装置等であって、放射率と温度とが既知であり、被測定物に入射し当該被測定物の表面にて反射して赤外線温度計によって検知される赤外線を、当該被測定物に入射する手前で遮蔽する背景物体と、赤外線温度計の測定値を、背景物体の温度を用いて校正して被測定物の表面温度とする演算部と、を備えるので、反射率の高い被測定物であっても、当該被測定物の温度状態にかかわらず非接触で当該被測定物の表面温度を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態の測温装置の概要を説明するための模式図である。

【図2】第１実施形態の測温装置の測定手順を説明するためのフローチャートである。

【図3】第１実施形態の測温装置の機械的構成の一例を示すブロック図である。

【図4】第１実施形態の測温装置の測定結果の検証結果を示す図である。

【図5】第１実施形態の測温方法を説明するためのフローチャートである。

【図6】第２実施形態の測温装置の概要を説明するための模式図であり、計測ボックスの縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１乃至図４を参照して第１実施形態に係る測温装置１０について説明する。
図１を参照して、第１実施形態に係る測温装置１０の概要について説明する。図１は、第１実施形態の測温装置１０の概要を説明するための模式図である。

【0019】

（測温装置１０の概要）
測温装置１０は、被測定物１１からの赤外線を受光することで被測定物１１の表面温度を測定する。測温装置１０の赤外線温度計１０ｆは、非接触により被測定物１１の表面１１ａの温度を測定するものである。第１実施形態に係る測温装置１０は、赤外線温度計１０ｆにサーモグラフィを採用する。

【0020】

サーモグラフィは、物体が放射する赤外線の分布を２次元の画像として捉えて可視化することができる。サーモグラフィは、比較的広範囲にわたり温度分布を測定することができ、当該温度分布を示す熱画像のピクセルごとの温度を測定して表示することができる。

【0021】

被測定物１１は、透過性を有さない物体である。一般的に、透過性を有さない物体の放射率及び反射率の関係は式（ｉｉ）に示される通りである。従って、放射率及び反射率のいずれか一方が判明すると、他方も判明する。例えば、光沢のあるアルミニウムの放射率は０．０６であるため、当該アルミニウムの反射率は０．９４である。艶出しされた鋳鉄の放射率は０．２８であるため、当該鋳鉄の反射率は０．７２である。第１実施形態では、被測定物１１をアルミニウム合金の鋳造物として説明する。アルミニウム合金の鋳造物は、反射率が０．９０、放射率が０．１０であるとする。

【0022】

なお、被測定物１１はアルミニウム合金等の鋳造物に限定されるものでは無く、例えば、測温装置１０は各種金属合金の板金工程、及び鍛造工程などの加工対象物に対しても用いることができる。
従って、測温装置１０は、低放射率の金属材料の鋳造工程、板金工程、及び鍛造工程などを経て高温状態となった加工対象物の温度の測定に用いられることを想定している。

【0023】

【数2】

【0024】

背景物体１２は、図１に示す様に、背景物体１２の被測定物１１の表面１１ａに投影される像が当該表面１１ａの上に位置するように配置される。背景物体１２の放射エネルギー（以下、背景物体放射エネルギー）１２ｂは、被測定物１１の表面１１ａに反射されて赤外線温度計１０ｆに到達する。

【0025】

背景物体放射エネルギー１２ｂは被測定物１１の表面１１ａに反射されて背景物体反射エネルギー１２ｃとなる。背景物体反射エネルギー１２ｃは赤外線温度計１０ｆに検出される。なお、背景物体１２の放射率及び温度は予め判明している。

【0026】

背景物体１２は透過性を有さない。従って、被測定物１１の表面１１ａにて反射して赤外線温度計１０ｆに検知されるのは、背景物体反射エネルギー１２ｃのみであり、背景物体１２の外部からの入射光で、表面１１ａに反射して赤外線温度計１０ｆに検出される入射光は存在せず、その様な入射光は全て背景物体１２により遮蔽される。

【0027】

背景物体１２の温度については、熱電対などの接触式温度計又は非接触式温度計によって測定される。背景物体１２は、被測定物１１へ反射する赤外線エネルギーを抑えるために、被測定物１１に対向する面（対向面）１２ａに黒体塗料が塗布されている。背景物体１２の対向面１２ａの放射率は０．９４とする。従って、背景物体１２の対向面１２ａの反射率は０．０６である。

【0028】

背景物体放射エネルギー１２ｂは被測定物１１の表面１１ａにおいて、被測定物１１の表面１１ａの放射エネルギー（以下、被測定物放射エネルギー）１１ｂに重畳する。赤外線温度計１０ｆは、被測定物１１の表面１１ａに投影された背景物体１２の像の位置において、被測定物放射エネルギー１１ｂ及び背景物体反射エネルギー１２ｃを重畳して検知する。背景物体１２は透過性を有さないので、赤外線温度計１０ｆは被測定物放射エネルギー１１ｂ及び背景物体反射エネルギー１２ｃのみを検知し、これら以外の赤外線については検知しない。

【0029】

背景物体１２は、その部位にかかわらず温度が均一であることが望ましく、第１実施形態では熱伝導率の高い銅合金の板、さらには銅板を主要部材とする背景物体１２が用いられる。背景物体１２は、銅合金の板の表面に黒体塗料を塗布したものである。黒体塗料は、背景物体１２の全体にわたり塗布してもよいし、被測定物１１に対向する面のみに塗布してもよい。なお、背景物体１２は板状に限定されるものではなく、カーテンなどの不燃性布、若しくは不燃性樹脂シートなどでもよい。また、背景物体１２の表面の色は、黒色に限定されるものではなく、反射率の低い色であればよい。背景物体１２の表面の性質は、無光沢、つや消し、マットなど反射率の低いものが良い。黒色塗料には、黒色の顔料、カーボンブラック等が用いられる。

【0030】

（測温装置１０の測定手順）
次に図２を参照して、第１実施形態の測温装置１０の測定手順について説明する。図２は第１実施形態の測温装置１０の測定手順を説明するためのフローチャートである。

【0031】

「手順１」
色付き板による位置決めをする。
手順１では、測温装置１０による測定を実施する前準備として、背景物体１２の設置位置を決める。背景物体１２の像の位置を特定し易いように、手順１では背景物体１２に代えて色付き板を用いる。

【0032】

色付き板とは、背景物体１２の対向面１２ａが特定の色により着色された板状物である。特定の色とは、当該色が被測定物１１の表面１１ａに投影された場合に被測定物１１の表面１１ａにおいて識別可能となる色のことである。即ち、特定の色とは、被測定物１１の表面１１ａの色及び被測定物１１の周囲物の色に対して区別することができる色のことである。

【0033】

赤外線温度計１０ｆが設置される位置にデジタルカメラを設置し、被測定物１１の表面１１ａを被写体として撮影し、当該表面１１ａに色付き板の像が投影されているか否かを当該デジタルカメラの出力映像により確認する。デジタルカメラは、デジタルスチルカメラでもデジタルビデオカメラの何れでもよい。また、フィルムカメラでもよく、フィルムカメラのファインダー越しに見て、当該表面１１ａに色付き板の像が投影されているか否かを確認する。色付き板の像が当該表面１１ａに投影されている状態の色付き板の位置が、背景物体１２の設置位置となる。

【0034】

「手順２」
投影された背景物体１２の像の位置を特定する。
手順２では、被測定物１１の表面１１ａに投影された背景物体１２の像の位置を特定する。色付き板を背景物体１２に替えて、デジタルカメラの出力画像において、被測定物１１の表面１１ａに投影されていた色付き板の像が背景物体１２の像に変化していることを確認する。色付き板の像が背景物体１２の像に変化した位置が、背景物体１２の像が被測定物１１の表面１１ａに投影された位置である。

【0035】

「手順３」
測温装置１０による測定を行う。
手順３では、手順１、２において用いたデジタルカメラを赤外線温度計１０ｆに交換して、測温装置１０により被測定物１１の表面１１ａの温度を測定する。赤外線温度計１０ｆは、手順２において特定された位置における被測定物１１の表面１１ａの表面温度の温度分布を測定する。

【0036】

（測温装置１０の機械的構成）
次に図３を参照して、測温装置１０の機械的構成について説明する。図３は、第１実施形態の測温装置１０の機械的構成の一例を示すブロック図である。

【0037】

測温装置１０は、通信インターフェース１０ａ、Read Only Memory（ＲＯＭ）１０ｂ、Random Access Memory（ＲＡＭ）１０ｃ、記憶部１０ｄ、演算部１０ｅ、赤外線温度計１０ｆ、入出力インターフェース１０ｇ、背景物体１２などを備えている。また、測温装置１０は、その外部装置として、入力装置１０ｈ及び出力装置１０ｉを備えている。

【0038】

記憶部１０ｄは、記憶装置として利用でき、測温装置１０が動作する上で必要となるファームウェア、及び当該ファームウェアによって利用される各種データなどを記憶している。

【0039】

入出力インターフェース１０ｇは、キーボード、マウス、スキャナなどの入力装置１０ｈ、及び、モニタ、スピーカ、プリンタなどの出力装置１０ｉに対してデータ等を送受信可能とする。

【0040】

通信インターフェース１０ａは、ネットワーク１７に対してデータ等を送受信可能とするものであり、ネットワーク１７を介してデータ等を送受信可能とし、遠隔からの測温装置１０の操作を可能にするものである。

【0041】

測温装置１０は、動作する上で必要となるファームウェアをＲＯＭ１０ｂ若しくは記憶部１０ｄに保存し、ＲＡＭ１０ｃなどで構成されるメインメモリにファームウェアを取り込む。演算部１０ｅは、ファームウェアを取り込んだメインメモリにアクセスして、当該ファームウェアを実行する。

【0042】

背景物体１２は、上記した通り、放射率と温度とが既知であり、被測定物１１に入射し当該被測定物１１の表面１１ａにて反射して赤外線温度計１０ｆによって検知される赤外線を、当該被測定物１１に入射する手前で遮蔽する。

【0043】

演算部１０ｅは、赤外線温度計１０ｆの測定値を、背景物体１２の温度を用いて校正して被測定物１１の表面温度とする。
赤外線温度計１０ｆの測定値は、被測定物１１の表面１１ａの見かけの表面温度であり実際の表面温度との間には誤差が生じる。演算部１０ｅは、赤外線温度計１０ｆの測定値が被測定物１１の実際の表面温度と見なせる値となるように、当該測定値を校正する。

【0044】

赤外線温度計１０ｆは、図１に示す様に、被測定物放射エネルギー１１ｂとともに背景物体反射エネルギー１２ｃを検知する。赤外線温度計１０ｆの測定値の誤差は、背景物体反射エネルギー１２ｃに由来するものである。被測定物１１の反射率が大きい場合、被測定物放射エネルギー１１ｂと比較して背景物体反射エネルギー１２ｃの割合は大きくなり、赤外線温度計１０ｆの測定値の誤差は、大きいものとなり看過できないものとなる。

【0045】

演算部１０ｅは、式（ｉ）を用いて赤外線温度計１０ｆの測定値を校正する。演算部１０ｅが式（ｉ）を用いて赤外線温度計１０ｆの測定値の誤差を除去する。演算部１０ｅにより校正された値は、測温装置１０の測定値となる。

【0046】

【数3】

Ｔ：被測定物の表面温度（℃）
Ｔ_ｃ：赤外線温度計の測定値（Ｋ）
Ｔ_ｒ：背景物体の温度（Ｋ）
ε_ｒ：背景物体の放射率
ε：被測定物の放射率
ρ：被測定物の反射率

【0047】

次に図４を参照して測温装置１０の測定値の妥当性について説明する。図４は、第１実施形態の測温装置１０の測定結果の検証結果を示す図である。

【0048】

図４は、アルミニウムの板材を２００℃まで加熱し、その後、大気中での放冷状態における当該板材の温度の計時変化を測定した結果である。図４の破線のグラフ線が熱電対により測定した結果であり、図４の実線のグラフ線が測温装置１０により測定した結果である。図４によれば、破線のグラフ線と実線のグラフ線とは約５０℃から約１８０℃の範囲にわたり一致しているので、約５０℃から約１８０℃の範囲における測温装置１０の測定値は、熱電対の測定値と同等の精度を有するといえる。従って、測温装置１０の測定値は妥当なものであるとの検証結果が得られた。

【0049】

（測温方法について）
次に、図５を参照して第１実施形態の測温方法について説明する。図５は、第１実施形態の測温方法を説明するためのフローチャートである。

【0050】

第１実施形態に係る測温方法は、測温装置１０が実行する測温方法であり、透過性を有さず放射率及び反射率が既知の被測定物１１の表面１１ａの表面温度を、赤外線温度計１０ｆを用いて測定する測温方法である。

【0051】

第１実施形態に係る測温方法は、ステップＳ１００、ステップＳ２００、及びステップＳ３００を備え、この順で実行する。

【0052】

「ステップＳ１００」
背景物体１２を用いて、赤外線温度計１０ｆによって検知される赤外線を、当該被測定物１１に入射する手前で遮蔽する。

【0053】

ステップＳ１００では、放射率と温度とが既知である背景物体１２を用いて、被測定物１１に入射し当該被測定物１１の表面１１ａにて反射して赤外線温度計１０ｆによって検知される赤外線を、当該被測定物１１に入射する手前で遮蔽する。

【0054】

「ステップＳ２００」
赤外線温度計１０ｆを用いて、被測定物１１の表面１１ａの赤外線を検知する。

【0055】

ステップＳ２００では、赤外線温度計１０ｆを用いて、被測定物１１の表面１１ａによって反射される背景物体反射エネルギー１２ｃ、及び被測定物１１の表面１１ａから放射される被測定物放射エネルギー１１ｂを検知する。
ステップＳ２００では、赤外線温度計１０ｆを用いて、被測定物１１の表面１１ａの見かけの表面温度の温度分布を測定する。

【0056】

「ステップＳ３００」
赤外線温度計１０ｆの測定値を背景物体１２の温度を用いて校正する。

【0057】

ステップＳ３００では、赤外線温度計１０ｆの測定値を、背景物体１２の温度を用いて校正して被測定物１１の表面温度とする。
校正には、上記した式（ｉ）が用いられる。ステップＳ３００で校正された赤外線温度計１０ｆの測定値が、測温装置１０の測定値となる。

【0058】

上記した第１実施形態によれば、測温装置１０もしくは測温方法を用いることで、反射率が高い物体であっても非接触により当該物体の表面温度を測定することができるため、例えば、鋳造工程を経て成形されたアルミニウム合金の鋳造物の鋳型から取り出された直後の高温状態の温度分布、アルミニウム合金の熱間鍛造により成形された直後の高温状態の加工物の温度分布を測定することができる。

【0059】

次に図６を参照して、第２実施形態の測温装置２０について説明する。図６は、第２実施形態の測温装置２０の概要を説明するための模式図であり、計測ボックス３０の縦断面図である。

【0060】

第２実施形態の測温装置２０は、第１実施形態の測温装置１０に対して、背景物体１２の代わりに計測ボックス３０を背景物体として用いる点で異なり、その他の点では共通する。従って、第２実施形態の測温装置２０の説明は、第１実施形態の測温装置１０との違いについて説明し、第１実施形態の測温装置１０と構成が同じものについては、第１実施形態の説明に用いた符号と同じ符号を付与し、その説明は省略する。

【0061】

第２実施形態の測温装置２０は、背景物体として計測ボックス３０を用いる。計測ボックス３０は、被測定物１１を内部に収納する収納部３１を備える。計測ボックス３０は、直方体の形状をなし、天井３０ａ、底３０ｂ、及び３枚の側壁３０ｃを備える。従って、計測ボックス３０は、４つの側面のうち１つの面に側壁を備えておらず開口部を有している。計測ボックス３０の形状は直方体に限定されるものではなく、ドーム型、円錐台型、角錘台型など、被測定物１１を内部に収納する収納部３１を備える形状であればよい。

【0062】

なお、計測ボックス３０は、天井３０ａを備えない構成であってもよい。この場合、計測ボックス３０は、底３０ｂ及び３枚の側壁３０ｃを備える構成となる。天井を備えない計測ボックス３０は、測温装置１０及び人体などから放射される熱により暖められた空気が内部に溜まるのを抑制することができる。

【0063】

計測ボックス３０は、その部位にかかわらず温度を均一に保つために銅合金を主要部材として構成され、計測ボックス３０を構成する天井３０ａ、底３０ｂ、及び側壁３０ｃは銅合金の板材より形成されている。計測ボックス３０の被測定物１１に対向する面３０ｄには黒体塗料が塗布されている。計測ボックス３０の温度及び放射率は予め分かっている。

【0064】

測温装置２０は、計測ボックス３０の開口部から赤外線温度計１０ｆにより赤外線を検知する。赤外線温度計１０ｆは、被測定物１１の表面１１ａに投影された計測ボックス３０の像の位置において、被測定物放射エネルギー１１ｂ及び計測ボックス反射エネルギー３０ｆを重畳して検知する。計測ボックス３０は透過性を有さないので、赤外線温度計１０ｆは被測定物放射エネルギー１１ｂ及び計測ボックス反射エネルギー３０ｆのみを検知し、これら以外の赤外線については検知しない。計測ボックス放射エネルギー３０ｅは被測定物１１の表面１１ａに反射されて計測ボックス反射エネルギー３０ｆとなる。

【0065】

赤外線温度計１０ｆは、被測定物放射エネルギー１１ｂとともに計測ボックス反射エネルギー３０ｆを検知する。赤外線温度計１０ｆの測定値の誤差は、計測ボックス反射エネルギー３０ｆに由来するものである。被測定物１１の反射率が大きい場合は、被測定物放射エネルギー１１ｂと比較して計測ボックス反射エネルギー３０ｆの割合が大きくなり、赤外線温度計１０ｆの測定値の誤差は、大きいものとなり看過できないものとなる。そこで、測温装置２０は、第１実施形態の測温装置１０と同様に、演算部１０ｅでは、式（ｉ）を用いて赤外線温度計１０ｆの測定値を校正する。

【0066】

上記した第２実施形態によれば、測温装置２０に係る被測定物１１は計測ボックス３０の収納部３１に収納されているので、被測定物１１の表面１１ａの何れにおいても計測ボックス３０の像は投影されている。

【0067】

赤外線温度計１０ｆは、被測定物１１の表面１１ａの何れにおいても、被測定物放射エネルギー１１ｂとともに計測ボックス反射エネルギー３０ｆを検知することができる。従って、第２実施形態の測温装置２０では、被測定物１１の表面１１ａに投影された計測ボックス３０の像の位置を特定する必要はない。即ち、第１実施形態の測温装置１０の測定手順の手順１及び手順２を省略することができる。

【0068】

本開示は上記した実施形態に係る測温装置１０、２０、及び測温方法に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の変形例、若しくは応用例により実施可能である。

【0069】

上記した実施形態では、赤外線温度計１０ｆとしてサーモグラフィを用いたがこれに限定されるものではなく、放射温度計を赤外線温度計１０ｆとして用いても良い。放射温度計とは、測定視野から飛来する赤外線を集光することで測定視野の表面温度を測定するものであり、測定視野の表面温度を１つの値として測定する点で、被測定物の表面温度の温度分布を測定するサーモグラフィと異なる。

【0070】

上記した第１実施形態の測温装置１０が備える背景物体１２は１個に限定されるものでは無く、２個、又は３個以上の背景物体１２を備えてもよい。２個の背景物体１２を備える測温装置１０であれば、例えば赤外線温度計１０ｆの前方及び被測定物１１の右側にそれぞれ１個ずつ背景物体１２を設置してもよい。３個の背景物体１２を備える測温装置１０であれば、例えば赤外線温度計１０ｆの前方及び被測定物１１の左右両側にそれぞれ１個ずつ背景物体１２を設置してもよい。

【符号の説明】

【0071】

１０ 測温装置
１０ａ 通信インターフェース
１０ｂ Read Only Memory（ＲＯＭ）
１０ｃ Random Access Memory（ＲＡＭ）
１０ｄ 記憶部
１０ｅ 演算部
１０ｆ 赤外線温度計
１０ｇ 通信インターフェース
１０ｈ 入力装置
１０ｉ 出力装置
１１ 被測定物
１１ａ 表面
１１ｂ 被測定物放射エネルギー
１２ 背景物体
１２ａ 対向面
１２ｂ 背景物体放射エネルギー
１２ｃ 背景物体反射エネルギー
１７ ネットワーク
２０ 測温装置
３０ 計測ボックス
３０ａ 天井
３０ｂ 底
３０ｃ 側壁
３０ｄ 対向面
３０ｅ 計測ボックス放射エネルギー
３０ｆ 計測ボックス反射エネルギー
３１ 収納部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】