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JPS61288130A - Metal body temperature measuring device - Google Patents

Metal body temperature measuring device

Info

Publication number
JPS61288130A
JPS61288130A JP12959985A JP12959985A JPS61288130A JP S61288130 A JPS61288130 A JP S61288130A JP 12959985 A JP12959985 A JP 12959985A JP 12959985 A JP12959985 A JP 12959985A JP S61288130 A JPS61288130 A JP S61288130A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonator
temperature
metal body
cavity
cavity part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12959985A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Hatono
鳩野 哲男
Sumio Kobayashi
純夫 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP12959985A priority Critical patent/JPS61288130A/en
Publication of JPS61288130A publication Critical patent/JPS61288130A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To measure the real temperature of a metallic plate accurately without contacting by arranging a reflector opposite the metallic body at an interval and thus constituting a resonator, and measuring the reflection factor and brightness temperature of the resonator. CONSTITUTION:The resonator 10 consists basically of a cavity part 11, a reflecting flange part 13, and a rear end wall 14. The cavity part 11 has an opening 15 facing the surface 1a of the metallic body 1, a flange part 13 is provided at the periphery of the opening 15 integrally with the cavity part 11, and many rod type projections 12, 12... are projected regularly from the surface facing the surface 1a of the flange part 13. On the other hand, the rear end wall 14 which has a resonance window 16 which communicates with the inside and outside of the cavity part 11 is provided at the rear end of the cavity part 11 and the storage chamber 17 for an antenna element 4 which include the rear end wall 14 as its front wall communicates with the cavity part 11 through the resonance window 16 behind the cavity part 11. Then, the reflection factor and brightness temperature of the resonator 10 in the specific frequency band having the center frequency as high as the resonance frequency of the resonator 10 are measured to find the real temperature of the metallic body.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、連続焼鈍炉等における加熱鋼板等の高温金属
体の温度を非接触方式で測定する装置に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a device for measuring the temperature of a high-temperature metal body such as a heated steel plate in a continuous annealing furnace or the like in a non-contact manner.

[従来の技術] 従来、高温金属体の温度を非接触方式で測定する方法と
しては、金属体の熱放射エネルギーを測定することによ
って、金属体の表面温度を測定する放射温度計、光高温
計等を利用する方法があった。しかし、これらの方法で
は、測定対象である金属体の放射率が変動すると正確に
温度測定ができず、参照放射を利用する方法を用いて、
放射率を同時に測定し、温度を求める方法がとられてい
た。
[Prior Art] Conventionally, methods for measuring the temperature of a high-temperature metal body using a non-contact method include a radiation thermometer and an optical pyrometer, which measure the surface temperature of a metal body by measuring the thermal radiation energy of the metal body. There was a way to use etc. However, with these methods, it is not possible to accurately measure temperature if the emissivity of the metal object being measured fluctuates, so using a method that uses reference radiation,
The method used was to simultaneously measure emissivity and determine temperature.

これに対して本発明者らは、この放射率を同時に測定し
て、正確に真温度を求める方法として。
On the other hand, the present inventors have developed a method to measure the emissivity at the same time to accurately determine the true temperature.

#開開58−102118号公報(以下先行発明という
)において、測定対象の金属体に対向させて反射体を配
置させることにより共振器を形成し、この共振器の共振
周波数を中心周波数とする所定の周波数帯域における共
振器の反射率と輝度温度を測定することにより、金属体
の真温度を求める方法を先に提案した。この先行発明は
波長04mm以上のマイクロ波またはミリ波帯域の放射
率と輝度温度を測定する構成であるが、一般に金属体の
マイクロ波、ミリ波帯域での反射率はきわめてlに近く
、放射率は微小であり、正確に放射率を測定することは
困難である。そこで、前記先行発明では、マイクロ波、
ミリ波帯域においては、金属体に対向させて反射体を設
けることにより容易に共振器を構成できるようにし、ま
た共振周波数の近傍では、共振現象により反射率が小さ
くなること(放射率を大きくできること)を利用して、
正確に反射率と輝度温度の測定値から真温度を求める構
成を開示している。
In #Kokai No. 58-102118 (hereinafter referred to as the prior invention), a resonator is formed by arranging a reflector facing a metal object to be measured, and a predetermined resonant frequency with the resonant frequency of this resonator as the center frequency is disclosed. We previously proposed a method to determine the true temperature of a metal body by measuring the reflectance and brightness temperature of the resonator in the frequency band. This prior invention is configured to measure the emissivity and brightness temperature in the microwave or millimeter wave band with a wavelength of 04 mm or more, but in general, the reflectance of a metal body in the microwave or millimeter wave band is extremely close to l, and the emissivity is is so small that it is difficult to accurately measure its emissivity. Therefore, in the prior invention, microwave,
In the millimeter wave band, it is possible to easily construct a resonator by providing a reflector facing the metal body, and near the resonant frequency, the reflectance decreases due to the resonance phenomenon (the emissivity can be increased). ) using
A configuration is disclosed in which the true temperature is accurately determined from the measured values of reflectance and brightness temperature.

[発明が解決しようとする問題点] 前記した先行発明では、金属体と、それに対向して配置
され共振器を構成する反射体との間からの回折による損
失(漏れ)が無視できる程小さくないと、共振器の反射
率と輝度温度から正確に対象金属体の真温度を求めるこ
とができず、また、対象金属体の位置が変動して漏れの
量が変化した場合、真温度測定に大きな影響を及ぼす。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned prior invention, the loss (leakage) due to diffraction between the metal body and the reflector arranged opposite to it and forming the resonator is not so small that it can be ignored. Therefore, it is not possible to accurately determine the true temperature of the target metal body from the reflectance and brightness temperature of the resonator, and if the position of the target metal body changes and the amount of leakage changes, the true temperature measurement will be significantly affected. affect.

そこで、本発明は、この問題を解決でき、回折による損
失(漏れ)を微小に抑制することのできる構造の共振器
を用いて、非接触で金属板の真温度を正確に測定する方
法を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention solves this problem and provides a method for accurately measuring the true temperature of a metal plate without contact using a resonator with a structure that can minimize loss (leakage) due to diffraction. It is intended to.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するための本発明は、測定対象である
金属体に対向させて反射体を離隔配置させて共振器を構
成し、この共振器の共振周波数を中心周波数とする所定
の周波帯域におけるi共振器の反射率および輝度温度を
測定することにより、金属体の真温度を求める方法に用
いられる装置であって;前記金属体表面に臨んで開口す
る空洞部と、その空胴部の開口の周囲に設けられ前記金
属体表面に対向しその表面側へ突出する複数の突起を有
する反射フランジ部と、前記空胴部の内と外とを連通ず
る共振窓を有する後端壁とを共振器の構成要素としたも
のである。
[Means for Solving the Problems] The present invention for solving the above-mentioned problems comprises constructing a resonator by arranging a reflector at a distance so as to face a metal body to be measured, and reducing the resonance of this resonator. An apparatus used in a method for determining the true temperature of a metal body by measuring the reflectance and brightness temperature of an i-resonator in a predetermined frequency band with the center frequency being the center frequency; a reflective flange portion provided around the opening of the cavity portion and having a plurality of protrusions facing the surface of the metal body and protruding toward the surface thereof; and a reflective flange portion that connects the inside and outside of the cavity portion. A rear end wall having a communicating resonant window is used as a component of a resonator.

[作用] 本発明では、反射体を構成するに際して、複数の突起を
もったフランジによって形成している。
[Function] In the present invention, the reflector is formed by a flange having a plurality of protrusions.

したがって、突起の存在により、先行発明におけるよう
な金属体と反射板との間からの回折による損失(漏れ)
が無くなり、もって真温度を適確に測定できる。この点
については、後記実施例によっても明らかにする。
Therefore, due to the presence of the protrusion, loss (leakage) due to diffraction between the metal body and the reflective plate as in the prior invention.
Thereby, the true temperature can be measured accurately. This point will also be clarified by the examples described later.

[発明の具体例] 以下本発明をさらに詳説する。[Specific examples of the invention] The present invention will be explained in more detail below.

まず、本発明の詳細な説明に先立って、第6図をもって
先行発明に係る金属体温度測定方法を説明する。lは測
定しようとする金属体であり。
First, prior to a detailed explanation of the present invention, a method for measuring the temperature of a metal body according to the prior invention will be explained with reference to FIG. l is the metal object to be measured.

1aはその表面部分を示す、2は金属体表面1aに対向
して配置され、金属体lとで共振器3を形成する、銅製
凹面鏡等の任意の形状の金属製反射板である。ここで、
共振器3とは1反射板2と金属体表面1aとの間の空間
内で一定の周波数の電波が共振現象を起こすシステムを
いう、4は反射板2のほぼ中央に配設された空中線素子
であり、5は空中線素子4に接続された同軸線である。
Reference numeral 1a indicates a surface portion thereof, and reference numeral 2 indicates a metal reflection plate of an arbitrary shape such as a copper concave mirror, which is arranged opposite to the metal body surface 1a and forms a resonator 3 with the metal body 1. here,
The resonator 3 refers to a system in which radio waves of a certain frequency resonate within the space between the reflector 2 and the metal surface 1a, and 4 is an antenna element disposed approximately in the center of the reflector 2. 5 is a coaxial line connected to the antenna element 4.

同軸!i5の他端は、切換えスイッチ6の共通端子に接
続されている。切換えスイッチ6の一方の端子62は、
第7図のように共振器3の共振周波数fOを中心周波数
とする一定周波数帯域幅Bにおける共振器3の平均反射
率ρを測定する共振器反射率測定器7に接続され、また
切換えスイッチ6の他方の端子63は、共振器3の輝度
温度TAを測定する高感度受信器(ラジオメーター)8
に接続されている。ラジオメーター8の出力と、反射率
測定器7の出力は、温度算出回路9に入力され、金属体
lの温度に対応した出力が得られる。
Coaxial! The other end of i5 is connected to a common terminal of the changeover switch 6. One terminal 62 of the changeover switch 6 is
As shown in FIG. 7, it is connected to a resonator reflectance measuring device 7 that measures the average reflectance ρ of the resonator 3 in a constant frequency bandwidth B with the resonant frequency fO of the resonator 3 as the center frequency, and a changeover switch 6 The other terminal 63 of is connected to a high-sensitivity receiver (radiometer) 8 that measures the brightness temperature TA of the resonator 3.
It is connected to the. The output of the radiometer 8 and the output of the reflectance measuring device 7 are input to a temperature calculation circuit 9, and an output corresponding to the temperature of the metal body 1 is obtained.

共振器の共振周波数foを中心周波数とする一定帯域幅
Bの平均反射率をP、平均放射率をと。
Let P be the average reflectance of a constant bandwidth B with the resonant frequency fo of the resonator as the center frequency, and let the average emissivity be the average emissivity.

共振器の帯域幅Bの輝度温度をTA 、共振器を構成す
る反射板と金属体の帯域幅Bにおける平均放射率をそれ
ぞれε腸、εt1反射板と金属体の温度をTm、Tt、
  とすると、次の(1) 〜(3)式の関係より、最
終的に金属体の温度Ttは(4)式で表わされる。なお
、(2)〜(4)式は回折による共振器の損失が無視で
きる程度に小さい時に成立する。
The brightness temperature of the bandwidth B of the resonator is TA, the average emissivity in the bandwidth B of the reflector and metal body that make up the resonator is ε, respectively, and εt1 is the temperature of the reflector and the metal body Tm, Tt,
Then, from the relationships of the following equations (1) to (3), the temperature Tt of the metal body is finally expressed by equation (4). Note that equations (2) to (4) hold true when the loss of the resonator due to diffraction is negligibly small.

ey l−P          −=−(1’12=
E’太十と、        −−−−(2)TA=モ
□1+否−τ−−−−−(3)ここで、反射体の温度T
mは、熱電対等を用いて実測される。ただし実際には水
冷により一定温度に保たれる。ε履/εtは、反射体の
材質、形状を送板することにより、8鳳/2t<tとな
るように設定するか、あるいは、あらかじめ8曽/εt
の値(比率)を実測しておく。
ey l-P -=-(1'12=
E' Taiju and ----- (2) TA = Mo □ 1 + No - τ ----- (3) Here, the temperature of the reflector T
m is actually measured using a thermocouple or the like. However, in reality, it is kept at a constant temperature by water cooling. ε/εt can be set so that 8/2t<t by changing the material and shape of the reflector, or can be set in advance so that 8/2t<t.
Measure the value (ratio) of

温度算出回路9は(4)式に従い、共振器の輝度温度T
Aと平均反射率eより、対象金属板の温度Ttを求める
ものである。平均反射率eは、次のようにして測定され
る。すなわち、スイッチ6の61〜62間が接続されて
いる時、マイクロ波(またはミリ波発振器71により、
共振周波−数fOを中心とする一定帯域幅ものマイクロ
波(またはミリ波)を導波管75を通じて共振器3へ印
加し、共振器3からの反射波を方向性結合器72を介し
て検波器73へ導き、検波器73から出力される検波出
力の平均値■2を積分器等の信号処理回路74により測
定する0次にスイッチ6の61〜63が接iされている
時、スイー2千76の部分で導波管75を短絡すること
により、反射率=1(P=1)の状態を形成し、その時
の検波出力V1を測定する0反射率測定回路77は、こ
のV、、vzから平均反射率p(=Vz/Vt)を算出
する。
The temperature calculation circuit 9 calculates the brightness temperature T of the resonator according to equation (4).
The temperature Tt of the target metal plate is determined from A and the average reflectance e. The average reflectance e is measured as follows. That is, when the switches 61 and 62 are connected, the microwave (or millimeter wave oscillator 71)
A microwave (or millimeter wave) with a constant bandwidth centered around the resonant frequency fO is applied to the resonator 3 through the waveguide 75, and the reflected wave from the resonator 3 is detected through the directional coupler 72. The average value ■2 of the detected output output from the detector 73 is measured by a signal processing circuit 74 such as an integrator. When 61 to 63 of the switch 6 are connected, the By short-circuiting the waveguide 75 at the 1,76 point, a state of reflectance = 1 (P = 1) is formed, and the 0 reflectance measurement circuit 77 that measures the detection output V1 at that time, calculates this V, . Average reflectance p (=Vz/Vt) is calculated from vz.

輝度温度TAは、スイッチ6の61〜63が接続されて
いる時に、ラジオメーター8により測定される。ラジオ
メーターは、マイクロ波またはミリ波帯域の微小な雑音
電力測定装置であり、波長0.4mm以上のマイクロ波
、ミリ波帯域では、輝度温度TAの物体から放射される
雑音電力Pは次式%式% ここで、kはポルツマン定数、Bはラジオメーターの測
定周波数帯域幅である。
The brightness temperature TA is measured by the radiometer 8 when the switches 61 to 63 are connected. A radiometer is a minute noise power measurement device in the microwave or millimeter wave band. In the microwave or millimeter wave band with a wavelength of 0.4 mm or more, the noise power P emitted from an object with a brightness temperature TA is calculated by the following formula % Formula % where k is Portzmann's constant and B is the measurement frequency bandwidth of the radiometer.

第6図の構成では、ディツキ偏重タイプのラジオメータ
ーを示しており、共振器から放射される雑音電力と、比
較雑音電力発生器82から出力される所定の大きさの雑
音電力(83は減衰器)とが、スイッチ81により同期
発振器88に基く一定周波数で切り換えられる。スイッ
チ81を通過した雑音電力は、増幅器84により増幅さ
れ、局部発振器91.ミキサー85により周波数変換さ
れて検波器86で検波される。87は検波器86から出
力された信号を同期検波する同期検波器であり、この同
期発振器88によってコントロールされる。89は同期
検波器87の出力信号を積分する積分器であり、90は
積分器89から出力された信号に基き、共振器3の輝度
温度TAを求める輝度温度算出回路である。
The configuration shown in FIG. 6 shows a Dicki-biased radiometer, in which the noise power radiated from the resonator and the noise power of a predetermined magnitude output from the comparison noise power generator 82 (83 is an attenuator ) are switched by a switch 81 at a constant frequency based on a synchronous oscillator 88. The noise power that has passed through switch 81 is amplified by amplifier 84 and local oscillator 91 . The frequency of the signal is converted by a mixer 85 and detected by a detector 86 . A synchronous detector 87 synchronously detects the signal output from the detector 86, and is controlled by the synchronous oscillator 88. 89 is an integrator that integrates the output signal of the synchronous detector 87, and 90 is a brightness temperature calculation circuit that calculates the brightness temperature TA of the resonator 3 based on the signal output from the integrator 89.

ところで、共振器の回折による損失が無視できる程度に
小さい場合において前記(1)〜(4)式が成り立つ、
これに対して回折による損失?が無視できない場合には
、(1)〜(4)式はε=l  P         
   −−−CQε= et+シ+已      −(
7)−n=Et Tt + 百;−+22i−−−−(
8)(ここで工8十〇は共振器外部から共振器内に入射
し測定に影響を及ぼす熱放射を示す、) となり哩ゞが大きい場合、常にPとT)<既知でないと
、平均反射率eと輝度温度TAとから、真温度Ttを正
確に求めることができない、また、対象金属体の位置が
変動して、損失(281れ)の量が変化した場合、2.
TXが変動し、真温度測定に大きな影響を及ぼす。
By the way, when the loss due to diffraction of the resonator is small enough to be ignored, the above formulas (1) to (4) hold true.
On the other hand, is there a loss due to diffraction? is not negligible, equations (1) to (4) become ε=l P
−−−CQε= et+shi+已 −(
7) −n=Et Tt + 100; −+22i−−−−(
8) (Here, 800 indicates thermal radiation that enters the resonator from outside the resonator and affects the measurement.) If the range is large, always P and T) <If not known, the average reflection If the true temperature Tt cannot be determined accurately from the rate e and the brightness temperature TA, and if the position of the target metal body changes and the amount of loss (281) changes, 2.
TX fluctuates, greatly affecting true temperature measurement.

そこで、本発明では、上記先行発明の共振器3に対して
、次のような共振器10の構成とすることによって、漏
れを確実に防止するようにしである。
Therefore, in the present invention, the resonator 10 is constructed as follows, in contrast to the resonator 3 of the prior invention, in order to reliably prevent leakage.

すなわち、共振器10は、t51A図〜第2図のように
、空Iri部11と、突起12を有する反射フランジ部
13と、後端壁14とを基本的な構成要素としている。
That is, the resonator 10 has, as shown in FIG. t51A to FIG. 2, an empty Iri portion 11, a reflective flange portion 13 having a protrusion 12, and a rear end wall 14 as basic components.

空胴部11は、その横断面は図示のように矩形、または
円形とされる。この空胴部11は金属体1の表面1aに
臨んで開口15しており、この開口15の周囲には矩形
(図示例)または円形の反射フランジ部13が空胴部1
1と一体的に設けられ、さらに反射フランジ部13の表
面1aに対向する面から多数の棒状の突起12゜12争
・―が規則的に突設されている。
The cross section of the cavity 11 is rectangular or circular as shown in the figure. The cavity 11 has an opening 15 facing the surface 1a of the metal body 1, and a rectangular (illustrated example) or circular reflective flange 13 is provided around the opening 15.
1, and furthermore, a large number of rod-shaped projections 12.about.12 are regularly provided protruding from the surface opposite to the surface 1a of the reflective flange portion 13.

他方で、空胴部11の後端には、その内外を連通ずる円
形(図示例)または矩形の共振窓16を有する後端壁1
4が設けられている。ざらに空胴部11の後方には、後
端壁14を前壁とする空中線素子4の収納室17が設け
られ、共振窓16を介して空胴部11内と連通している
On the other hand, at the rear end of the cavity 11, there is a rear end wall 1 having a circular (illustrated example) or rectangular resonance window 16 that communicates the inside and outside of the cavity.
4 are provided. Roughly at the rear of the cavity 11, a storage chamber 17 for the antenna element 4 is provided with the rear end wall 14 as a front wall, and communicates with the inside of the cavity 11 via a resonance window 16.

ここで、突起12の形状としては、上記例のように角棒
のほか、円形線でもよいが、その横断面寸法、長さおよ
び突起間隔は次のようにして決定するのがよい。
Here, the shape of the protrusion 12 may be a square bar as in the above example, or a circular line, but its cross-sectional dimensions, length, and interval between protrusions are preferably determined as follows.

(a)共振器の共振周波数fOにより、β立1中π/2
となるようにfLlを決定する。ここでβ=2π/入o
=2πfo/c(入0 :共振波長、c=3X10  
層/S)。
(a) Due to the resonant frequency fO of the resonator, π/2 in β standing 1
Determine fLl so that Here β=2π/in o
=2πfo/c (input 0: resonance wavelength, c=3X10
Layer/S).

(b)対象金属体と共振器との間隔dに対して、lx 
 lx≧dとなるように又2を決定する。
(b) For the distance d between the target metal body and the resonator, lx
2 is also determined so that lx≧d.

(C)βΦ見見3中π2となるにfLzを決定する。(C) Determine fLz when βΦ becomes π2 out of 3.

このように、棒状の突起の間隔は、使用する周波数によ
って決まる。したがって、突起の密度は、周波数により
決定される。突起数は、段(列)数を増せば損失を減少
させる効果が高い。
In this way, the spacing between the bar-like protrusions is determined by the frequency used. Therefore, the density of protrusions is determined by the frequency. As for the number of protrusions, increasing the number of stages (columns) is more effective in reducing loss.

なお、錐体や反球状突起では、製作上困難であると共に
、漏れ防止効果が悪くなる。
It should be noted that conical or anti-spherical protrusions are difficult to manufacture and are less effective in preventing leakage.

他方、空胴部11の断面(aXb)および長さLは、測
定に使用する共振周波数foにより決定される。共振窓
16は、円形窓のほか、角形孔、スリット孔等適宜の形
状でよい、この窓の大きさは、共振時に空洞部11がそ
れに接続するマイクロ波(またはミリ波)を伝送する導
波管部分(ここでは17の空中線素子収納室部分)に整
合するように選ばれるのが一般的であるが、ラジオメー
タで測定する周波数帯域に対して最も共振器の反射率が
小さくなる条件で選定するのが好ましい。
On the other hand, the cross section (aXb) and length L of the cavity 11 are determined by the resonance frequency fo used for measurement. The resonance window 16 may have any suitable shape such as a circular window, a rectangular hole, a slit hole, etc. The size of this window is determined by the size of the waveguide that transmits the microwave (or millimeter wave) to which the cavity 11 connects at the time of resonance. Generally, it is selected to match the tube section (in this case, the 17 antenna element storage chamber section), but it is selected under the condition that the reflectance of the resonator is the smallest for the frequency band measured by the radiometer. It is preferable to do so.

そして、窓の大きさは、空胴サイズに対して、温度測定
に適した共振ピークを得るように決定する。温度測定の
場合の共振周波数は、共振器の大きさにより決定される
。従・って、板が振動した場合は、変化する。その場合
、ラジオメータ中に電圧制御フィルターを入れ、共振周
波数の変化を検出して、ラジオメータの受信帯域を電圧
制御フィルターで制御し、常に共振周波数のところの輝
度温度を測定するようにする。
The size of the window is determined to obtain a resonance peak suitable for temperature measurement with respect to the cavity size. The resonant frequency in the case of temperature measurement is determined by the size of the resonator. Therefore, when the plate vibrates, it changes. In that case, a voltage control filter is inserted into the radiometer to detect changes in the resonant frequency, and the reception band of the radiometer is controlled by the voltage control filter so that the brightness temperature at the resonant frequency is always measured.

なお、上記フランジ部13および空胴部は、金属体から
の熱による影響を受けないように2重壁による水冷構造
とするのが望まれる。
Note that it is desirable that the flange portion 13 and the cavity portion have a double-wall water-cooled structure so as not to be affected by heat from the metal body.

また、本発明において、フランジ部としては、従来例と
同様な凹面鏡形状であってもよい、さらに、フランジ部
13の外周囲には、周囲板18を設けて、突起12.1
2間からの漏れを防止するのが効果的である。
Further, in the present invention, the flange portion may have a concave mirror shape similar to the conventional example.Furthermore, a surrounding plate 18 is provided around the outer periphery of the flange portion 13, and the protrusion 12.
It is effective to prevent leakage from between the two.

[実施例] 次に実施例を示す。[Example] Next, examples will be shown.

本発明の共振器構造を用いて金属板の温度を非接触で測
定した例を示す。
An example will be shown in which the temperature of a metal plate was measured without contact using the resonator structure of the present invention.

本発明の共振器構造としては、次の形状、寸法のものを
用いた。
The resonator structure of the present invention had the following shape and dimensions.

■突起を具備するフランジ部 ・突起形状二角柱 φ突起数=50個 ・ 寸法 :  !;Lx=44厘層、1z=24厘層
■Flange part with protrusions/protrusion shape diagonal column φ Number of protrusions = 50/Dimensions: ! ; Lx = 44 layers, 1z = 24 layers.

見1=40m層 ・共振器と対象金属板の距j@:d=20mm・フラン
ジサイズ:328m■×284■麿■共振窓 ・窓形状:円形孔 ・ 窓枠 : 53層履φ ・厚さ:3I1ml ・窓位置:空胴断面の中心に開孔 ■空洞部 ・断面寸法:a128mmXb64mm争 L90  
重曹 ・共振周波数:1.7GHz また、ラジオメータとしては次の仕様のものを用いた。
View 1 = 40m layer・Distance between resonator and target metal plate j@: d=20mm・Flange size: 328m×284×Resonance window・Window shape: Circular hole・Window frame: 53 layers φ・Thickness :3I1ml ・Window position: Hole in the center of the cavity cross section ■Cavity section ・Cross-sectional dimensions: A128mm x b64mm L90
Baking soda, resonance frequency: 1.7 GHz A radiometer with the following specifications was used.

番中心周波数:1.7GHz 中周波数帯域輻:20MHz ・電力増幅率:80dB ・ディツキ変調:1kHz 第4図に、本発明の共振器構造を用いて金属板(鋼板)
の温度を測定した結果を示す。
Center frequency: 1.7 GHz Medium frequency range: 20 MHz Power amplification factor: 80 dB Dicki modulation: 1 kHz Figure 4 shows a metal plate (steel plate) using the resonator structure of the present invention.
The results of measuring the temperature are shown.

回折による損失Pは、微小(0,001xF、以下)で
あり、共振器の反射率Pと輝度温度TAから、(1)〜
(4)式の関係を用いて正確に対象の温度を測定するこ
とができた(±8に以内の精度)。
The loss P due to diffraction is minute (0,001xF, or less), and from the reflectance P and brightness temperature TA of the resonator, (1) ~
It was possible to accurately measure the temperature of the object using the relationship in equation (4) (accuracy within ±8).

それに対して、第3図のような平面のフランジを有する
空胴で共振器を構成した場合、距離20amはなしての
測定では、回折による損失と8が(’2″+0.87と
)程度もあり、(1)〜(4)式の関係を用いて正確に
対象の温度を測定することがでSなかった(第5図)。
On the other hand, when the resonator is configured with a cavity having a flat flange as shown in Fig. 3, the loss due to diffraction and 8 ('2'' + 0.87) are measured at a distance of 20 am. Therefore, it was not possible to accurately measure the temperature of the object using the relationships of equations (1) to (4) (Fig. 5).

[発明の効果] 以北の通り、本発明によれば、フランジ部に突起を設け
たので、損失(漏れ)を確実に防止でき、もって真温度
を適確に求めることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the protrusion is provided on the flange portion, loss (leakage) can be reliably prevented and the true temperature can be determined accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図は本発明に係る共振器の縦断面図、第1B図は
共振器の正面図、第2図は概格斜視図、第3図は共振器
の比較例を示す縦断面図、第4図および第5図は本発明
装置および比較例装置による温度測定精度を示す相58
図、第6図は先行発明の構成図、第7図は共振器の反射
率の説明図である。 1゜00.金属体     7 、、、反射率測定器8
 、、、、ラジオメータ  10.、、、共振器11 
、、、、空胴部    12.、、、突起13 、、、
、フランジ部  14.、、、後端部16、、、、共振
窓 第1A図         第1B図 第2 図 第5図 金側体温L(K)
FIG. 1A is a longitudinal sectional view of a resonator according to the present invention, FIG. 1B is a front view of the resonator, FIG. 2 is a schematic perspective view, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a comparative example of the resonator. 4 and 5 show phase 58 temperature measurement accuracy by the device of the present invention and the comparative example device.
6 is a block diagram of the prior invention, and FIG. 7 is an explanatory diagram of the reflectance of the resonator. 1°00. Metal body 7, reflectance measuring device 8
,,,,Radiometer 10. , , resonator 11
, , , cavity 12. ,,Protrusion 13 ,,,
, flange portion 14. , , Resonance window Fig. 1A Fig. 1B Fig. 2 Fig. 5 Gold side body temperature L (K)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)測定対象である金属体に対向させて反射体を離隔
配置させて共振器を構成し、この共振器の共振周波数を
中心周波数とする所定の周波帯域における該共振器の反
射率および輝度温度を測定することにより、金属体の真
温度を求める方法に用いられる装置であって;前記金属
体表面に臨んで開口する空胴部と、その空胴部の開口の
周囲に設けられ前記金属体表面に対向しその表面側へ突
出する複数の突起を有する反射フランジ部と、前記空胴
部の内と外とを連通する共振窓を有する後端壁とを共振
器の構成要素としたことを特徴とする金属体温度測定装
置。
(1) A resonator is constructed by arranging a reflector at a distance to face the metal object to be measured, and the reflectance and brightness of the resonator in a predetermined frequency band with the resonant frequency of the resonator as the center frequency. An apparatus used in a method for determining the true temperature of a metal body by measuring temperature, comprising: a cavity opening facing the surface of the metal body; and a cavity provided around the opening of the cavity, A reflective flange portion having a plurality of protrusions facing the body surface and protruding toward the surface side, and a rear end wall having a resonant window communicating the inside and outside of the cavity portion are used as constituent elements of the resonator. A metal body temperature measuring device featuring:
JP12959985A 1985-06-14 1985-06-14 Metal body temperature measuring device Pending JPS61288130A (en)

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