(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】温度計
(51)【国際特許分類】
G01J 5/02 20220101AFI20241001BHJP
G01J 5/04 20060101ALI20241001BHJP
G01J 5/05 20220101ALI20241001BHJP
【ＦＩ】
G01J5/02 J
G01J5/04
G01J5/05
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2022500344
(86)(22)【出願日】2021-02-03
(86)【国際出願番号】 JP2021003868
(87)【国際公開番号】W WO2021161862
(87)【国際公開日】2021-08-19
【審査請求日】2023-12-18
(31)【優先権主張番号】P 2020021813
(32)【優先日】2020-02-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和元年度、農林水産省、知の集積と活用の場に係る委託業務、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000155023
【氏名又は名称】株式会社堀場製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100132698
【弁理士】
【氏名又は名称】川分 康博
(74)【代理人】
【識別番号】100221372
【弁理士】
【氏名又は名称】岡崎 信治
(72)【発明者】
【氏名】中西 保之
(72)【発明者】
【氏名】大須賀 直博
(72)【発明者】
【氏名】水田 雅夫
【審査官】小澤 瞬
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６４－０３５３２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０３５６０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－３１８００３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－３１７９９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－３４１９０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４９０４０９０（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開平１０－２８１８６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００３００００（ＫＲ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１７７５５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｊ １／００ － Ｇ０１Ｊ １／６０
Ｇ０１Ｊ ５／００ － Ｇ０１Ｊ ５／９０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部空間に存在する測定対象から発生する赤外線の強度に基づいて前記測定対象の温度を測定する温度計であって、前記赤外線を検出する赤外線センサーと、前記赤外線センサーに前記赤外線を受光させるレンズと、を第３筐体に収納する放射温度計と、
前記放射温度計を内部空間に収納する第１筐体と、
前記第１筐体に設けられ、前記レンズと前記外部空間とを貫通させる第１開口と、
前記第１筐体の内部空間の温度を、前記外部空間の温度で上限となる温度よりも高い第１温度で安定させる温度維持装置と、
前記第１筐体の壁面に接触しないよう内部空間に前記第１筐体を収納する第２筐体と、
前記第２筐体において前記第１開口に対応する位置に設けられ、前記第１開口と共に前記レンズと前記外部空間とを貫通させる第２開口と、
を備える、温度計。
【請求項2】
前記第２筐体を冷却する冷却装置をさらに備える、請求項１に記載の温度計。
【請求項3】
前記赤外線センサーは、前記赤外線を受光して熱を発生する受光部材と、
基準温度と前記受光部材の温度との差分に応じた熱起電力を発生する熱電対と、
を有する、請求項１又は２に記載の温度計。
【請求項4】
前記放射温度計を載置する載置部材をさらに備え、前記温度維持装置は前記載置部材に固定される、請求項１～３のいずれかに記載の温度計。
【請求項5】
前記第１筐体の内部空間の温度が前記第１温度よりも所定の温度だけ高い第２温度になったら、前記温度維持装置を停止させる停止装置をさらに備える、請求項１～４のいずれかに記載の温度計。
【請求項6】
前記第１筐体は金属又は樹脂にて構成される、請求項１～５のいずれかに記載の温度計。
【請求項7】
前記測定対象の動きを制限する制限部材をさらに備える、請求項１～６のいずれかに記載の温度計。
【請求項8】
前記外部空間はミストを含む、請求項１～７のいずれかに記載の温度計。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外部空間に存在する測定対象から発生する赤外線の強度に基づいて、測定対象の温度を測定する温度計に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、物体から発生する赤外線の強度に基づいて、当該物質の温度を非接触にて測定できる温度計が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この温度計は、放射温度計と呼ばれている。放射温度計は、物体から発生する赤外線を検出する赤外線センサーと、当該赤外線をセンサーに受光させるレンズと、を備え、非接触にて容易に温度を測定できる。このため、放射温度計は、例えば、各種プラントにて製造されている製品等、温室で栽培されている植物等の温度を測定するために使用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－１３０５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
放射温度計は、非接触にて容易に測定対象物の温度が測定できる一方、設置される外部空間の温度変動が大きいなどの過酷な環境下では、温度を正確に測定できなくなることがある。
また、外部空間に水滴（ミスト）が存在し、これが放射温度計のレンズ表面に付着すると、測定対象物から放出される赤外線を適切に赤外センサーに受光できなくなる。その結果、温度が正確に測定できなくなることがある。
また、外部空間に水滴（ミスト）が存在し、これが放射温度計のレンズ表面に付着すると、測定対象物から放出される赤外線を適切に赤外センサーに受光できなくなる。その結果、温度が正確に測定できなくなることがある。
【0005】
特許文献１では、ハウジングの窓部に圧縮気体を排出して、この窓部に付着したダストを除去している。このように窓部に気体を排出すれば、窓部への水滴の付着を防止できるとも考えられるが、放射温度計が測定対象の近傍に配置された場合には、排出された気体が測定対象に当たってしまい、測定対象に対して悪影響を与えるか、測定対象に当たった気体が測定対象の温度を正確に測定できなくする。
【0006】
また、外部空間の温度変動が大きいと、当該温度変動により赤外線センサー自体の温度も変動し、赤外線センサーから出力される信号がこの温度変動に従って変動する。その結果、外部空間の実際の温度とは異なる温度を測定結果として出力することがある。
【0007】
本発明の目的は、過酷な環境下の外部空間に存在する測定対象の温度を、当該測定対象から発生する赤外線に基づいて正確に測定することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る温度計は、外部空間に存在する測定対象から発生する赤外線の強度に基づいて、測定対象の温度を測定する。この温度計は、放射温度計と、第１筐体と、第１開口と、温度維持装置と、を備える。
放射温度計は、赤外線を検出する赤外線センサーと、赤外線センサーに赤外線を受光させるレンズと、を有する。第１筐体は、放射温度計を内部空間に収納する。第１開口は、第１筐体に設けられ、レンズと外部空間とを貫通させる。温度維持装置は、第１筐体の内部空間の温度を、外部空間の温度で上限となる温度よりも高い第１温度で安定させる。
これにより、第１筐体の内部空間から過剰な流量の気体が排出されるのを回避しつつ、内部空間で暖められた空気が開口を通して排出され、外部からの水滴の浸入を防ぎレンズに水滴が付着することを防止できる。また、上記の温度計では、外部空間の温度が変動しても、内部空間の温度がほぼ一定に保たれるので、赤外線センサーから出力される信号が外部空間の温度変動に従って変動することを回避できる。これらの結果、上記の温度計は、過酷な環境下の外部空間に存在する測定対象の温度を正確に測定できる。
本発明の一見地に係る温度計は、外部空間に存在する測定対象から発生する赤外線の強度に基づいて、測定対象の温度を測定する。この温度計は、放射温度計と、第１筐体と、第１開口と、温度維持装置と、を備える。
放射温度計は、赤外線を検出する赤外線センサーと、赤外線センサーに赤外線を受光させるレンズと、を有する。第１筐体は、放射温度計を内部空間に収納する。第１開口は、第１筐体に設けられ、レンズと外部空間とを貫通させる。温度維持装置は、第１筐体の内部空間の温度を、外部空間の温度で上限となる温度よりも高い第１温度で安定させる。
これにより、第１筐体の内部空間から過剰な流量の気体が排出されるのを回避しつつ、内部空間で暖められた空気が開口を通して排出され、外部からの水滴の浸入を防ぎレンズに水滴が付着することを防止できる。また、上記の温度計では、外部空間の温度が変動しても、内部空間の温度がほぼ一定に保たれるので、赤外線センサーから出力される信号が外部空間の温度変動に従って変動することを回避できる。これらの結果、上記の温度計は、過酷な環境下の外部空間に存在する測定対象の温度を正確に測定できる。
【0009】
温度計は、第２筐体と第２開口をさらに備えてもよい。第２筐体は、第１筐体を収納する。第２開口は、第２筐体において第１開口に対応する位置に設けられ、第１開口と共にレンズと外部空間とを貫通させる。
これにより、第１筐体の内部空間の温度が、外部空間の温度変動の影響を受けることを抑制できる。
これにより、第１筐体の内部空間の温度が、外部空間の温度変動の影響を受けることを抑制できる。
【0010】
温度計は、第２筐体を冷却する冷却装置をさらに備えてもよい。これにより、外部空間の温度により、第１筐体の内部空間の温度が影響を受けることを抑制できる。
【0011】
赤外線センサーは、赤外線を受光して熱を発生する受光部材と、基準温度と受光部材の温度の差分に応じた熱起電力を発生する熱電対と、を有してもよい。
第１筐体の内部空間の温度を第１温度に維持することにより、上記基準温度の温度変動を抑制し、測定対象の温度を正確に測定できる。
第１筐体の内部空間の温度を第１温度に維持することにより、上記基準温度の温度変動を抑制し、測定対象の温度を正確に測定できる。
【0012】
温度計は、放射温度計を載置する載置部材をさらに備えてもよい。この場合、温度維持装置は、載置部材に固定される。
これにより、より確実に放射温度計の温度を第１温度に維持できる。
これにより、より確実に放射温度計の温度を第１温度に維持できる。
【0013】
温度計は、第１筐体の内部空間の温度が第１温度よりも所定の温度だけ高い第２温度になったら、温度維持装置を停止させる停止装置をさらに備えてもよい。
これにより、第１筐体の内部空間の温度が第２温度以上と高温になることを抑制して、赤外線センサーにて異常が発生することを抑制できる。
これにより、第１筐体の内部空間の温度が第２温度以上と高温になることを抑制して、赤外線センサーにて異常が発生することを抑制できる。
【0014】
第１筐体は、金属又は樹脂にて構成されてもよい。これにより、外部空間が過酷な環境であっても、第１筐体が劣化することを抑制できる。
【0015】
温度計は、測定対象の動きを制限する制限部材をさらに備えてもよい。これにより、放射温度計と測定対象との位置関係を固定して、測定対象の特定部分の温度を連続して測定できる。
【0016】
外部空間はミストを含んでもよい。第１筐体の内部空間の温度を、外部空間の温度よりも高い第１温度に維持することにより、第１筐体の内部空間の圧力を外部空間の圧力よりも高くして、外部空間に含まれるミストが第１筐体の内部空間に侵入することを抑制できる。その結果、放射温度計のレンズに水滴が付着することを抑制できる。
【発明の効果】
【0017】
外部空間の大気の進入を抑制して放射温度計のレンズ表面に水滴が付着するのを抑制しつつ、赤外線センサーが外部空間の温度変動の影響を受けることを抑制できる。これらの結果、過酷な環境下の外部空間に存在する測定対象の温度を正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１実施形態に係る温度計が設置される温室の一例を示す図。
【図2】第１実施形態に係る温度計の斜視図。
【図3】第１実施形態に係る温度計の分解図。
【図4】放射温度計の構成を示す図。
【図5】赤外線センサーの構成を示す図。
【図6】温度計の設置状態の一例を示す図。
【図7】温度計による測定対象の温度の実測結果の一例を示す図。
【図8】第２実施形態に係る温度計の構成を示す図
【図9A】第２実施形態に係る温度計の側面図。
【図9B】第２実施形態に係る温度計の上面図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
１．第１実施形態
（１）温度計の概略説明
以下、第１実施形態に係る温度計１００を説明する。本実施形態に係る温度計１００は、例えば図１に示すような温室Ｇ（ビニールハウス）において、育成対象の野菜、果物等が植えられた場所Ｐに設置される。温度計１００は、育成対象の野菜、果物等の葉温、実（果実）の温度を測定する。図１は、第１実施形態に係る温度計が設置される温室の一例を示す図である。
（１）温度計の概略説明
以下、第１実施形態に係る温度計１００を説明する。本実施形態に係る温度計１００は、例えば図１に示すような温室Ｇ（ビニールハウス）において、育成対象の野菜、果物等が植えられた場所Ｐに設置される。温度計１００は、育成対象の野菜、果物等の葉温、実（果実）の温度を測定する。図１は、第１実施形態に係る温度計が設置される温室の一例を示す図である。
【0020】
温室Ｇには、上記野菜、果物等を育成するための設備（例えば、潅水システム、温調設備、ミスト噴霧装置）が設けられている。本実施形態の温室Ｇは、例えば、高温地帯では育成が困難な野菜（例えば、トマト）や果物（例えば、いちご）を育成するためのものであり、ミスト噴霧がなされる。従って、本実施形態の温度計１００は、このようなミストが存在する環境においても葉温や実の温度を適切に測定できる構成を有している。このように、ミストが存在する温室Ｇにて育成されている野菜、果物等の葉温や実の温度を測定することは、糖度が高いなどの高品質の野菜、果物などを育成するために非常に重要である。
【0021】
（２）温度計の具体的構成
以下、図２及び図３を用いて、本実施形態に係る温度計１００の具体的構成を説明する。図２は、第１実施形態に係る温度計の斜視図である。図３は、第１実施形態に係る温度計の分解図である。
本実施形態に係る温度計１００は、放射温度計１を備えている。放射温度計１は、外部空間に存在する測定対象Ｍ（例えば、野菜又は果物の実、葉）（図４）から発生する赤外線ＩＲ（図４）の強度に基づいて、当該測定対象Ｍの温度を測定する。放射温度計１は、測定対象Ｍから発生する赤外線を検出する赤外線センサー１３（図４）と、赤外線センサー１３に赤外線を受光させるレンズ１１（図４）と、を有する。なお、放射温度計１のより詳細な構成については、後ほど説明する。
以下、図２及び図３を用いて、本実施形態に係る温度計１００の具体的構成を説明する。図２は、第１実施形態に係る温度計の斜視図である。図３は、第１実施形態に係る温度計の分解図である。
本実施形態に係る温度計１００は、放射温度計１を備えている。放射温度計１は、外部空間に存在する測定対象Ｍ（例えば、野菜又は果物の実、葉）（図４）から発生する赤外線ＩＲ（図４）の強度に基づいて、当該測定対象Ｍの温度を測定する。放射温度計１は、測定対象Ｍから発生する赤外線を検出する赤外線センサー１３（図４）と、赤外線センサー１３に赤外線を受光させるレンズ１１（図４）と、を有する。なお、放射温度計１のより詳細な構成については、後ほど説明する。
【0022】
放射温度計１は、温度計１００の内部において金属（例えば、アルミニウム）製の載置部材２に載置されている。載置部材２は、固定部材２ａに固定されることで、温度計１００の第１底部材４ａ及び第２底部材５ａに取り付けられる。また、この載置部材２の底部にはヒーター３（温度維持装置の一例）が固定されている。さらに、載置部材２には、載置部材２の温度を測定するための温度センサー（例えば、熱電対）（図示せず）が設けられる。
【0023】
ヒーター３は、上記温度センサーにて載置部材２の温度を測定しつつ温度コントローラ３ａにより制御されることで、載置部材２の温度を、温度コントローラ３ａで設定した所定の温度で安定させる。温度コントローラ３ａは、ヒーター駆動部３ｂに対して温度を調整する制御信号を出力する。ヒーター駆動部３ｂは、温度コントローラ３ａから受信した制御信号に基づいた電力を、ヒーター３に供給する。ヒーター駆動部３ｂは、例えば、ＳＳＲ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｒｅｌａｙ）などのヒーター３への電力を調整して出力する装置である。
【0024】
載置部材２の温度を所定の温度で安定させることで、放射温度計１の温度を当該所定の温度で安定とできる。それと同時に、載置部材２の温度を安定させることで、放射温度計１を収納した第１内部空間Ｓ１の温度を安定にできる。
【0025】
載置部材２には、サーモスタット３ｃ（停止装置の一例）が固定されている。サーモスタット３ｃは、載置部材２の温度が過大となることを防止する。具体的には、サーモスタット３ｃは、載置部材２の温度が第２温度Ｔ２（例えば、６０°Ｃ）以上となったときに、ヒーター駆動部３ｂからヒーター３への電力供給を停止する。これにより、載置部材２の温度が過大となり、放射温度計１の故障を防ぐことができる。
【0026】
温度計１００は、第１蓋部材４ｂを備える。第１蓋部材４ｂは、底部が開口した中空の立体形状を有しており、当該底部において第１底部材４ａに固定される。第１底部材４ａに第１蓋部材４ｂが固定されることにより、第１内部空間Ｓ１を有する第１筐体４が形成される。すなわち、第１筐体４は、第１内部空間Ｓ１に放射温度計１を収納する。また、第１筐体４（第１蓋部材４ｂ）は、放射温度計１のレンズ１１に対応する位置に第１開口Ｏ１を有している。
本実施形態において、第１底部材４ａ及び第１蓋部材４ｂ（第１筐体４）は、例えば、金属、樹脂等の材料で構成される。これにより、外部空間が過酷な環境であっても、第１筐体４が劣化することを抑制できる。
本実施形態において、第１底部材４ａ及び第１蓋部材４ｂ（第１筐体４）は、例えば、金属、樹脂等の材料で構成される。これにより、外部空間が過酷な環境であっても、第１筐体４が劣化することを抑制できる。
【0027】
温度計１００は、第２蓋部材５ｂを備える。第２蓋部材５ｂは、底部が開口した中空の立体形状を有しており、当該底部において第２底部材５ａに固定される。第２底部材５ａに第２蓋部材５ｂが固定されることにより、第２内部空間Ｓ２を有する第２筐体５が形成される。すなわち、第２筐体５は、第２内部空間Ｓ２に第１筐体４（及び放射温度計１）を収納する。また、第２筐体５（第２蓋部材５ｂ）は、放射温度計１のレンズ１１に対応する位置に第２開口Ｏ２を有している。
本実施形態において、第２底部材５ａ及び第２蓋部材５ｂ（第２筐体５）は、アルミニウム製である。これにより、温度計１００の重量を軽くできる。
本実施形態において、第２底部材５ａ及び第２蓋部材５ｂ（第２筐体５）は、アルミニウム製である。これにより、温度計１００の重量を軽くできる。
【0028】
なお、第２筐体５（第２蓋部材５ｂ）の底部には、三脚固定部６が設けられている。温度計１００を所定の高さに固定して使用する場合には、この三脚固定部６に三脚を固定して、温度計１００の設置高さを調整できる。
【0029】
上記構成を有することにより、本実施形態に係る温度計１００では、放射温度計１が第１筐体４の第１内部空間Ｓ１に収納され、当該第１内部空間Ｓ１の温度はヒーター３により安定化される。これにより、外部空間の温度が変動しても、第１内部空間Ｓ１の温度はほぼ一定に保たれるので、放射温度計１は、外部空間の温度変動に影響されず、かつ、温度が安定化された第１内部空間Ｓ１中で動作できる。その結果、放射温度計１の赤外線センサー１３から出力される信号が、外部空間の温度変動に従って変動することを回避できる。
また、第１筐体４及び放射温度計１は、第２筐体５の第２内部空間Ｓ２に収納されている。すなわち、放射温度計１は、第１筐体４と第２筐体５とによる「入れ子」状の二重構造の最も内側である第１内部空間Ｓ１内に収納されている。これにより、第１筐体４の第１内部空間Ｓ１の温度が、外部空間の温度変動の影響を受けることをさらに抑制できる。
また、第１筐体４及び放射温度計１は、第２筐体５の第２内部空間Ｓ２に収納されている。すなわち、放射温度計１は、第１筐体４と第２筐体５とによる「入れ子」状の二重構造の最も内側である第１内部空間Ｓ１内に収納されている。これにより、第１筐体４の第１内部空間Ｓ１の温度が、外部空間の温度変動の影響を受けることをさらに抑制できる。
【0030】
（３）放射温度計の構成
次に、図４及び図５を用いて、第１内部空間Ｓ１に収納される放射温度計１の具体的な構成を説明する。図４は、放射温度計の構成を示す図である。図５は、赤外線センサーの構成を示す図である。放射温度計１は、測定対象Ｍから発生する赤外線を受光し、受光した赤外線の強度に基づいて、測定対象Ｍの温度を測定する装置である。
放射温度計１は、レンズ１１と、赤外線センサー１３と、信号変換器１５と、演算部１７と、を有する。レンズ１１は、測定対象Ｍから発生する赤外線ＩＲを、赤外線センサー１３の受光部材１３１（図５）に受光させる。具体的には、レンズ１１は、赤外線ＩＲを受光部材１３１の表面に集光させる。
次に、図４及び図５を用いて、第１内部空間Ｓ１に収納される放射温度計１の具体的な構成を説明する。図４は、放射温度計の構成を示す図である。図５は、赤外線センサーの構成を示す図である。放射温度計１は、測定対象Ｍから発生する赤外線を受光し、受光した赤外線の強度に基づいて、測定対象Ｍの温度を測定する装置である。
放射温度計１は、レンズ１１と、赤外線センサー１３と、信号変換器１５と、演算部１７と、を有する。レンズ１１は、測定対象Ｍから発生する赤外線ＩＲを、赤外線センサー１３の受光部材１３１（図５）に受光させる。具体的には、レンズ１１は、赤外線ＩＲを受光部材１３１の表面に集光させる。
【0031】
赤外線センサー１３は、レンズ１１により集光された赤外線ＩＲを検出し、受光した赤外線ＩＲの強度に基づいた信号を出力する。赤外線センサー１３は、例えばサーモパイルであり、図５に示すような構成を有する。すなわち、赤外線センサー１３は、受光部材１３１と、熱電対１３３と、出力端子１３５と、を有する。
受光部材１３１の表面には、レンズ１１にて集光された赤外線ＩＲが照射される。受光部材１３１は、表面に照射された赤外線ＩＲの強度に応じた熱を発生する部材である。なお、受光部材１３１の赤外線ＩＲが照射される表面には、赤外線ＩＲを吸収しやすい物質（例えば、金の微粒子）が塗布されている。
受光部材１３１の表面には、レンズ１１にて集光された赤外線ＩＲが照射される。受光部材１３１は、表面に照射された赤外線ＩＲの強度に応じた熱を発生する部材である。なお、受光部材１３１の赤外線ＩＲが照射される表面には、赤外線ＩＲを吸収しやすい物質（例えば、金の微粒子）が塗布されている。
【0032】
熱電対１３３は、受光部材１３１の温度と基準温度（冷接点ＣＰの温度）との差分に基づく熱起電力を出力する。具体的には、熱電対１３３は、複数の第１金属部材１３３ａと複数の第２金属部材１３３ｂとを有する。各第１金属部材１３３ａ及び各第２金属部材１３３ｂの一端が受光部材１３１において互いに接続されている。一方、各第１金属部材１３３ａ及び各第２金属部材１３３ｂの他端が冷接点ＣＰ（例えば、放射温度計１の本体）において互いに接続されている。
【0033】
すなわち、熱電対１３３においては、１つの第１金属部材１３３ａと１つの第２金属部材１３３ｂにより構成される熱電対が、受光部材１３１の温度と冷接点ＣＰの温度との差分を測定している。また、熱電対１３３においては、１つの第１金属部材１３３ａと１つの第２金属部材１３３ｂにより構成される熱電対が、直列接続されている。このような構成により、熱電対１３３は、赤外線ＩＲの受光強度の変化を敏感に検出して、放射温度計１の温度測定の感度を向上できる。
【0034】
出力端子１３５は、熱電対１３３の両端に接続され、熱電対１３３にて発生した熱起電力を外部に取り出すための端子である。従って、出力端子１３５には、信号変換器１５が接続される。
【0035】
図４に戻り、放射温度計１の信号変換器１５は、熱電対１３３にて発生した熱起電力（アナログ信号）を、デジタル信号に変換する。信号変換器１５は、例えば、Ａ／Ｄ変換器である。
【0036】
演算部１７は、例えば、ＣＰＵ、記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭなど）、各種インタフェースと、により構成されるコンピュータシステムである。また、演算部１７は、これら構成を有するＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）であってもよい。演算部１７は、信号変換器１５から入力したデジタル信号、すなわち、赤外線センサー１３の熱電対１３３にて測定された熱起電力値に基づいて、測定対象Ｍの温度を算出する。また、演算部１７は、放射温度計１及び温度計１００の全般的な制御を実行する。
なお、演算部１７における測定対象Ｍの温度の算出、放射温度計１及び温度計１００の制御は、演算部１７の記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムにより実行されてもよい。また、上記の算出及び／又は制御の一部又は全部が、ハードウェア的に実現されてもよい。
なお、演算部１７における測定対象Ｍの温度の算出、放射温度計１及び温度計１００の制御は、演算部１７の記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムにより実行されてもよい。また、上記の算出及び／又は制御の一部又は全部が、ハードウェア的に実現されてもよい。
【0037】
（４）温度計を用いた測定対象の温度測定方法
以下、上記にて説明した構成を有する温度計１００を用いて、ミストが散布される温室Ｇ内（外部空間の一例）の測定対象Ｍの温度を測定する方法を説明する。
最初に、測定対象Ｍの近傍に温度計１００を設置する。測定対象Ｍが温室Ｇで育成中の野菜の葉である場合には、例えば、図６に示すように、三脚固定部６に三脚３００を固定して測定対象Ｍである葉の高さに温度計１００を固定し、測定対象Ｍに温度計１００の第２開口Ｏ２（第１開口Ｏ１）を近づける。図６は、温度計の設置状態の一例を示す図である。なお、三脚は一例であり、例えば、固定用の枠を用いた固定方法も使用できる。
以下、上記にて説明した構成を有する温度計１００を用いて、ミストが散布される温室Ｇ内（外部空間の一例）の測定対象Ｍの温度を測定する方法を説明する。
最初に、測定対象Ｍの近傍に温度計１００を設置する。測定対象Ｍが温室Ｇで育成中の野菜の葉である場合には、例えば、図６に示すように、三脚固定部６に三脚３００を固定して測定対象Ｍである葉の高さに温度計１００を固定し、測定対象Ｍに温度計１００の第２開口Ｏ２（第１開口Ｏ１）を近づける。図６は、温度計の設置状態の一例を示す図である。なお、三脚は一例であり、例えば、固定用の枠を用いた固定方法も使用できる。
【0038】
温度計１００を設置後、温度コントローラ３ａによりヒーター３を動作させる。このとき、温度コントローラ３ａの設定温度を、ヒーター３により制御される載置部材２の温度が、温室Ｇの最高温度よりも高い第１温度Ｔ１となるよう設定する。つまり、第１温度Ｔ１は、温室Ｇの温度で上限となる温度よりも高い温度である。例えば、温室Ｇの最高温度よりも約１０°Ｃ程度高い温度（例えば、４５°Ｃ）に設定する。なお、この第１温度Ｔ１は、温度計１００の使用環境等により適宜変更できる。
載置部材２の温度が第１温度Ｔ１にて安定後、放射温度計１を用いて、測定対象Ｍの温度測定を開始する。
載置部材２の温度が第１温度Ｔ１にて安定後、放射温度計１を用いて、測定対象Ｍの温度測定を開始する。
【0039】
上記のように、測定対象Ｍの温度測定中にヒーター３の制御により載置部材２の温度が第１温度Ｔ１で安定され、また、放射温度計１が第１筐体４及び第２筐体５による二重構造の第１内部空間Ｓ１内に収納されることにより、放射温度計１の温度が、温度測定中において、外部空間（温室Ｇ）の温度変動の影響を受けることなくほぼ一定で安定化される。
温度測定中に放射温度計１の温度が外部空間の温度変動の影響を受けることなくほぼ一定に保たれることで、赤外線センサー１３の冷接点ＣＰの温度変動がなくなり、赤外線センサー１３から出力される熱起電力が外部空間の温度変動に従って変動しなくなる。その結果、放射温度計１は、外部空間（温室Ｇ）の温度変動に影響を受けることなく、測定対象Ｍの温度を正確に測定できる。
温度測定中に放射温度計１の温度が外部空間の温度変動の影響を受けることなくほぼ一定に保たれることで、赤外線センサー１３の冷接点ＣＰの温度変動がなくなり、赤外線センサー１３から出力される熱起電力が外部空間の温度変動に従って変動しなくなる。その結果、放射温度計１は、外部空間（温室Ｇ）の温度変動に影響を受けることなく、測定対象Ｍの温度を正確に測定できる。
【0040】
また、載置部材２の温度が外部空間の温度で上限となる温度（最高温度）よりも高くなることにより、第１内部空間Ｓ１内の空気が載置部材２により加熱され、第１内部空間Ｓ１内の温度も、外部空間の最高温度よりも高くなる。
第１内部空間Ｓ１は第１開口Ｏ１及び第２開口Ｏ２により外部空間とつながっているので、第１内部空間Ｓ１の温度が外部空間の最高温度よりも高くなることにより、第１内部空間Ｓ１から外部空間への空気の流れが生じる。すなわち、第１内部空間Ｓ１で暖められた空気が、第１開口Ｏ１及び第２開口Ｏ２を通じて排出される。
第１内部空間Ｓ１は第１開口Ｏ１及び第２開口Ｏ２により外部空間とつながっているので、第１内部空間Ｓ１の温度が外部空間の最高温度よりも高くなることにより、第１内部空間Ｓ１から外部空間への空気の流れが生じる。すなわち、第１内部空間Ｓ１で暖められた空気が、第１開口Ｏ１及び第２開口Ｏ２を通じて排出される。
【0041】
また、第１開口Ｏ１及び第２開口Ｏ２が放射温度計１のレンズ１１に対応するよう、つまり、レンズ１１と外部空間とを貫通させるよう設けられているので、上記の第１内部空間Ｓ１から外部空間への空気の流れは、レンズ１１の近傍に生じる。これにより、外部空間の空気がレンズ１１に到達することを回避できる。その結果、外部空間の空気がミストを含んでいたとしても、レンズ１１にミスト（水滴）等が付着することを防止できる。
【0042】
水は赤外線をほとんど透過しないので、レンズ１１に水滴が付着していると、測定対象Ｍからの赤外線ＩＲが当該水滴で遮られ、放射温度計１により測定対象Ｍの温度を正確に測定できなくなる。その一方で、本実施形態の温度計１００は、上記のように、例えば外部空間でミストが噴霧されており外部空間の空気がミストを含んでいても、測定対象Ｍの温度測定中にレンズ１１に水滴が付着しない構成となっている。その結果、本実施形態の温度計１００は、測定対象Ｍの温度を正確に測定することができる。
【0043】
さらに、第１内部空間Ｓ１の温度を外部空間の最高温度よりも高くすることで発生する空気の流れは、レンズ１１に外部空間の空気が到達しないようにできる程度の大きさを有する一方、測定対象Ｍの温度に影響を与えない程度に小さい。
すなわち、第１内部空間Ｓ１の温度を外部空間の最高温度よりも高くする構成により、本実施形態の温度計１００は、レンズ１１に水滴を付着させない一方、測定対象Ｍの温度に影響を与えない程度の最適な流量の空気の流れをレンズ１１の近傍に生じさせて、ミストを含むなどの厳しい環境の外部空間に存在する測定対象Ｍの温度を正確に測定できる。
すなわち、第１内部空間Ｓ１の温度を外部空間の最高温度よりも高くする構成により、本実施形態の温度計１００は、レンズ１１に水滴を付着させない一方、測定対象Ｍの温度に影響を与えない程度の最適な流量の空気の流れをレンズ１１の近傍に生じさせて、ミストを含むなどの厳しい環境の外部空間に存在する測定対象Ｍの温度を正確に測定できる。
【0044】
ミストを噴霧する温室Ｇにて育成されるトマトの葉温（すなわち、測定対象Ｍがトマトの葉）を測定するために本実施形態の温度計１００を実際に用いた場合、図７に示すように、温度計１００は、実際の葉温に近い測定結果を示していた。なお、図７において、実線が温度計１００による葉温の測定結果である。
図７は、温度計による測定対象の温度の実測結果の一例を示す図である。
図７は、温度計による測定対象の温度の実測結果の一例を示す図である。
【0045】
２．第２実施形態
上記にて説明した第１実施形態に係る温度計１００は、ミストが噴霧される温室Ｇで育成中の野菜（トマト）や果物（いちご）の所定位置（葉、実など）の温度を正確に測定できる。野菜や果物など植物を測定対象Ｍとする温度測定において、できうる限り、測定対象Ｍの特定の位置の温度を測定したい場合がある。つまり、温度計１００と測定対象Ｍとの相対的な位置を固定したい場合がある。
上記にて説明した第１実施形態に係る温度計１００は、ミストが噴霧される温室Ｇで育成中の野菜（トマト）や果物（いちご）の所定位置（葉、実など）の温度を正確に測定できる。野菜や果物など植物を測定対象Ｍとする温度測定において、できうる限り、測定対象Ｍの特定の位置の温度を測定したい場合がある。つまり、温度計１００と測定対象Ｍとの相対的な位置を固定したい場合がある。
【0046】
測定場所の特定をする方法としては、レーザーマーカー又はＬＥＤから照射された光で測定場所を示す方法がある。しかし、この方法は、日中の太陽光の下では太陽光が強すぎ、マーカが非常に見づらいか、又は、マーカが見えない。
また、レーザーマーカーは常時照射することができないので、測定場所を確認する毎にレーザーマーカーを照射する必要がある。測定場所を確認する毎にレーザーマーカーを照射する操作をするときに、測定場所がずれる可能性がある。
また、レーザーマーカーは常時照射することができないので、測定場所を確認する毎にレーザーマーカーを照射する必要がある。測定場所を確認する毎にレーザーマーカーを照射する操作をするときに、測定場所がずれる可能性がある。
【0047】
そこで、第２実施形態に係る温度計２００は、測定対象Ｍとの相対的な位置をできうる限り固定するために、測定対象Ｍの動きを制限する制限部材２０をさらに備える。具体的には、図８に示すように、温度計２００の第２筐体５の左右側面と上面に合計３つの制限部材２０が設けられる。なお、第２筐体５の左右側面に設けられた一対の制限部材２０の高さ方向の位置は、第２開口Ｏ２（第１開口Ｏ１）が設けられた位置とすることが好ましい。図８は、第２実施形態に係る温度計の構成を示す図である。
【0048】
なお、第２実施形態に係る温度計２００は、第２筐体５に制限部材２０が固定される以外は、第１実施形態に係る温度計１００と同じ構成及び機能を有する。従って、ここでは、制限部材２０以外の説明は省略する。
【0049】
また、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、制限部材２０には、複数の目盛り２１ａ～２１ｄが付されている。具体的には、１つの目盛り２１ａが、第２筐体５の前端（第２開口Ｏ２）に対応する位置に付されている。他の目盛り２１ｂ～２１ｄは、第２筐体５の前端から離れる方向に等間隔に付されている。図９Ａは、第２実施形態に係る温度計の側面図である。図９Ｂは、第２実施形態に係る温度計の上面図である。
なお、図９Ａ及び図９Ｂに示す例では、制限部材２０に付する目盛り２１ａ～２１ｄの数は４であるが、温度計２００の使用条件等によりこの数は任意とできる。また、２つの目盛りの間隔は温度計２００の使用条件等により任意とできる。
なお、図９Ａ及び図９Ｂに示す例では、制限部材２０に付する目盛り２１ａ～２１ｄの数は４であるが、温度計２００の使用条件等によりこの数は任意とできる。また、２つの目盛りの間隔は温度計２００の使用条件等により任意とできる。
【0050】
図８～図９Ｂに示すような制限部材２０を設けることにより、第２実施形態に係る温度計２００は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、制限部材２０の内側に測定対象Ｍを収めて、第２筐体５に対して相対移動可能な範囲を制限できる。その結果、温度計２００は、測定対象Ｍの特定の位置の温度を継続して測定できる。
また、制限部材２０に目盛り２１ａ～２１ｄを付することにより、測定対象Ｍと第２開口Ｏ２（すなわち、放射温度計１のレンズ１１）との間の距離を視覚的に認識できる。その結果、例えば、測定対象Ｍとレンズ１１との間の距離が温度測定可能な範囲にあるかを視覚的に確認できる。また、例えば、温度測定可能な範囲において、目盛り２１ａ～２１ｄを用いて測定対象Ｍとレンズ１１との距離を調整することで、測定対象Ｍの温度測定する領域の大きさ（面積）を調整できる。
また、制限部材２０に目盛り２１ａ～２１ｄを付することにより、測定対象Ｍと第２開口Ｏ２（すなわち、放射温度計１のレンズ１１）との間の距離を視覚的に認識できる。その結果、例えば、測定対象Ｍとレンズ１１との間の距離が温度測定可能な範囲にあるかを視覚的に確認できる。また、例えば、温度測定可能な範囲において、目盛り２１ａ～２１ｄを用いて測定対象Ｍとレンズ１１との距離を調整することで、測定対象Ｍの温度測定する領域の大きさ（面積）を調整できる。
【0051】
【0052】
３．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（Ａ）上記の第１実施形態及び第２実施形態で説明した温度計１００、２００は、ミストが噴霧される温室Ｇ以外にも、例えば食品工場などの湯気（ミスト状の水滴）が発生するか、及び／又は、温度変動が激しい生産プラントにおいて、製品の温度を測定するなどの目的に使用することもできる。
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（Ａ）上記の第１実施形態及び第２実施形態で説明した温度計１００、２００は、ミストが噴霧される温室Ｇ以外にも、例えば食品工場などの湯気（ミスト状の水滴）が発生するか、及び／又は、温度変動が激しい生産プラントにおいて、製品の温度を測定するなどの目的に使用することもできる。
【0053】
（Ｂ）上記の第１実施形態及び第２実施形態で説明した温度計１００、２００の温度の測定結果は、例えば、演算部１７から他の装置へと送信され、当該装置を制御するために用いられてもよい。例えば、温度計１００、２００で測定した野菜や果物などの温度の測定結果を温室Ｇの他の装置を制御するために用いて、当該野菜や果物の育成条件を調整できる。
【0054】
（Ｃ）上記の第１実施形態及び第２実施形態で説明した温度計１００、２００の第２筐体５（特に、第２蓋部材５ｂ）の内側（放射温度計１が収納される側）に、第２筐体５を冷却する冷却装置を設けてもよい。この冷却装置としては、例えば、ペルチェ素子を使用できる。
例えば、外部空間の温度が非常に高温となると、第２筐体５が外部空間により熱せられ、第２内部空間Ｓ２の温度が上昇することがある。第２内部空間Ｓ２の温度が外部空間の影響を受けると、ヒーター３により第１内部空間Ｓ１の温度を一定に調整していても、第１内部空間Ｓ１の温度が、第２内部空間Ｓ２の温度の影響を受けうる。従って、第２筐体５に冷却装置を設けることで、外部空間の温度により、第１内部空間の温度が影響を受けることを抑制できる。
例えば、外部空間の温度が非常に高温となると、第２筐体５が外部空間により熱せられ、第２内部空間Ｓ２の温度が上昇することがある。第２内部空間Ｓ２の温度が外部空間の影響を受けると、ヒーター３により第１内部空間Ｓ１の温度を一定に調整していても、第１内部空間Ｓ１の温度が、第２内部空間Ｓ２の温度の影響を受けうる。従って、第２筐体５に冷却装置を設けることで、外部空間の温度により、第１内部空間の温度が影響を受けることを抑制できる。
【0055】
（Ｄ）例えば、第１内部空間Ｓ１の温度を外部空間の温度よりも高くしても外部空間の空気が流入する場合、及び／又は、第１内部空間Ｓ１から外部空間へ大きな流量で空気を流出させても測定対象Ｍの温度に影響を与えにくい場合などには、第１筐体４及び／又は第２筐体５の背後側（第１開口Ｏ１、第２開口Ｏ２が設けられた側とは反対側）にファンなどのガス流を発生させる装置を設け、当該装置により第１内部空間Ｓ１から外部空間へ空気を流出させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0056】
本発明は、外部空間に存在する測定対象から発生する赤外線の強度に基づいて、測定対象の温度を測定する温度計に広く適用できる。
【符号の説明】
【0057】
１００、２００ 温度計
１ 放射温度計
１１ レンズ
１３ 赤外線センサー
１３１ 受光部材
１３３ 熱電対
１３３ａ 第１金属部材
１３３ｂ 第２金属部材
１３５ 出力端子
ＣＰ 冷接点
１５ 信号変換器
１７ 演算部
２ 載置部材
２ａ 固定部材
３ ヒーター
３ａ 温度コントローラ
３ｂ ヒーター駆動部
３ｃ サーモスタット
４ 第１筐体
４ａ 第１底部材
４ｂ 第１蓋部材
Ｓ１ 第１内部空間
Ｔ１ 第１温度
Ｏ１ 第１開口
５ 第２筐体
５ａ 第２底部材
５ｂ 第２蓋部材
Ｓ２ 第２内部空間
Ｔ２ 第２温度
Ｏ２ 第２開口
６ 三脚固定部
２０ 制限部材
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 目盛り
３００ 三脚
Ｇ 温室
Ｐ 場所
Ｍ 測定対象
ＩＲ 赤外線
１ 放射温度計
１１ レンズ
１３ 赤外線センサー
１３１ 受光部材
１３３ 熱電対
１３３ａ 第１金属部材
１３３ｂ 第２金属部材
１３５ 出力端子
ＣＰ 冷接点
１５ 信号変換器
１７ 演算部
２ 載置部材
２ａ 固定部材
３ ヒーター
３ａ 温度コントローラ
３ｂ ヒーター駆動部
３ｃ サーモスタット
４ 第１筐体
４ａ 第１底部材
４ｂ 第１蓋部材
Ｓ１ 第１内部空間
Ｔ１ 第１温度
Ｏ１ 第１開口
５ 第２筐体
５ａ 第２底部材
５ｂ 第２蓋部材
Ｓ２ 第２内部空間
Ｔ２ 第２温度
Ｏ２ 第２開口
６ 三脚固定部
２０ 制限部材
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 目盛り
３００ 三脚
Ｇ 温室
Ｐ 場所
Ｍ 測定対象
ＩＲ 赤外線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】