JP4668229B2

JP4668229B2 - 赤外線放射温度計の測定異常検出装置及び測定異常検出方法

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Publication number: JP4668229B2
Application number: JP2007094131A
Authority: JP
Inventors: 雄一古川; 慎吾中村; 裕二岡田; 文雄河原
Original assignee: Toyota Motor Corp; Meiwa eTec Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Meiwa eTec Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: CN101652644B; US8445847B2; EP2133675A4; EP2133675A1; JP2008249638A; WO2008123487A1; CN101652644A; BRPI0809203A2; US20130021601A1; US20100073670A1; US9163992B2

Description

本発明は、赤外線放射温度計を用いた温度測定において、測定不良を未然に防止するとともに測定異常を検出するための技術に関する。

従来、工学や医学をはじめ様々な分野において、非接触で計測対象の表面温度を測定するためにサーモグラフィが用いられる。サーモグラフィは、物体や生体の表面の温度分布を画像として表す方法であり、赤外線放射温度計で検出した温度を電気特性の変化として捉え、これを光の強弱に再変換して画像出力することで、計測対象表面の連続した温度分布を観察できるようになっている。

前記赤外線放射温度計は、例えば、計測対象から放射される赤外線をレンズで集光し、検出素子に焦点を結び、該検出素子から赤外線の強弱に応じた電気信号が得て、これを増幅し、リニアライズ補正と放射率補正を行ったのち表示出力するものである。

上記のようなサーモグラフィは、鋳造において鋳造金型のキャビティの温度を計測するためにも用いられる。
鋳造工程は、例えば、図１に示すステップＳ１〜ステップＳ４にて行われる。まず、鋳造金型３０を型締めして（ステップＳ１）、キャビティ３３に溶湯を射出して製品を成形したのち（ステップＳ２）、型開きして製品を前記鋳造金型３０から取り出し（ステップＳ３）、キャビティ３３に離型剤を吹き付けると共にこれをエアブローにて乾燥させ（Ｓ４）、再度前記鋳造金型３０を型締めして（ステップＳ１）、鋳造の次サイクルに移行する。

上記鋳造工程において、鋳造金型の型開き時に赤外線放射温度計１０を用いてキャビティの温度の計測が行われる。しかし、鋳造金型３０の型開き時には、キャビティ３３から煙や油ミスト、離型剤などが飛散するため、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１は油分や粉塵などが付着して汚れてしまう。このようにして赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１に汚れが堆積すると、測定不良が生じるので、該対物レンズ１１の表面を適時清掃する必要がある。

赤外線放射温度計のレンズを防汚するための技術として、特許文献１では、赤外線放射温度計において、油分や粉塵等の対物レンズへの付着を防止するとともに、汚れの点検及び清掃作業を迅速に行うために、対物レンズの前位置に保護用フィルタを着脱自由に設けている。
実用新案登録第３０４１９９６号公報

しかしながら、鋳造において鋳造金型のキャビティの温度を測定する際には、赤外線放射温度計の対物レンズは鋳造金型の上方や高温となる位置など作業者の視認し難い位置に設置されることがあり、この場合は、実際に対物レンズの汚れで測定異常が生じているのかが判断し難い。また、赤外線放射温度計の対物レンズの汚れによる測定異常を防止するために前記対物レンズの表面を常時清掃することも可能ではあるが、生産的ではない。
そこで本発明では、サーモグラフィに用いられる前記赤外線放射温度計において、前記赤外線放射温度計の計測異常を検出し、対物レンズの汚れや、赤外線放射温度計の機構部の不具合などの計測異常の原因を推定できる技術を提案する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、
鋳造金型より放出される汚れ物質が付着しやすく対物レンズと汚れ度合いが同等以上となるように、鋳造金型を計測対象とする赤外線放射温度計の対物レンズの周囲であって前記鋳造金型の上方かつ前記対物レンズの側方となる位置に前記対物レンズの向きよりも下方に向けて傾斜した姿勢で配置される擬似レンズと、
所定時間毎或いは所定のタイミングで前記疑似レンズに投光するとともに前記疑似レンズにて反射した光を受光して、その受光量を測定する受光量測定手段と、
前記受光量測定手段にて測定した受光量により投光した光の減衰率を算出し、算出した減衰率に基づいて前記疑似レンズの汚れの度合いを推定し、前記疑似レンズの汚れの度合いに基づいて対物レンズ汚れの警告の要否を判断する判断手段と、
を備えるものである。

請求項２においては、
前記鋳造金型又はその近傍において、赤外線が吸収される形状を有する部位又は前記鋳造金型において形状特性上最も黒体に近い部位に設定された疑似黒体ポイントの温度を測定する熱電温度計をさらに備え、
前記判断手段は、前記熱電温度計による前記疑似黒体ポイントの測定温度と前記赤外線放射温度計による前記疑似黒体ポイントの測定温度とを取得し、これらの測定温度の差に基づいて測定異常を検出し、測定異常が検出された場合に、前記対物レンズ汚れ、及び前記熱電温度計の測定温度と前記赤外線放射温度計の測定温度との関係に基づいて、前記赤外線放射温度計の機能部或いは対物レンズ、又は前記熱電温度計のうち何れに不具合があるかを判断するものである。

請求項３においては、
鋳造金型より放出される汚れ物質が付着しやすく対物レンズと汚れ度合いが同等以上となるように、鋳造金型を計測対象とする赤外線放射温度計の対物レンズの周囲であって前記鋳造金型の上方かつ前記対物レンズの側方となる位置に前記対物レンズの向きよりも下方に向けて傾斜した姿勢で配置される擬似レンズと、
受光量測定手段と、
前記受光量測定手段に接続された判断手段と、
を備える赤外線放射温度計の測定異常検出装置を用いた赤外線放射温度計の測定異常検出方法であって、
前記受光量測定手段にて、所定時間毎或いは所定のタイミングで前記疑似レンズに投光するとともに前記疑似レンズにて反射した光を受光して、その受光量を測定するステップと、
前記判断手段にて、測定した受光量により投光した光の減衰率を算出し、算出した減衰率に基づいて前記疑似レンズの汚れの度合いを推定し、前記疑似レンズの汚れの度合いに基づいて対物レンズ汚れの警告の要否を判断するステップと、
を行うものである。

請求項４においては、
前記赤外線放射温度計の測定異常検出装置は、前記鋳造金型又はその近傍において、赤外線が吸収される形状を有する部位又は前記鋳造金型において形状特性上最も黒体に近い部位に設定された疑似黒体ポイントの温度を測定する熱電温度計をさらに備え、
前記判断手段にて、前記熱電温度計による前記疑似黒体ポイントの測定温度と前記赤外線放射温度計による前記疑似黒体ポイントの測定温度とを取得し、これらの測定温度の差に基づいて測定異常を検出し、測定異常が検出された場合に、前記対物レンズ汚れ、及び前記熱電温度計の測定温度と前記赤外線放射温度計の測定温度との関係に基づいて、前記赤外線放射温度計の機能部或いは対物レンズ、又は前記熱電温度計のうち何れに不具合があるかを判断するステップを行うものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１および請求項３に記載の発明の構成によれば、予め任意に定めた閾値により赤外線放射温度計の計測異常の発生前に対物レンズの汚れを警告することができる。
また、請求項２および請求項４に記載の発明の構成によれば、赤外線放射温度計の計測異常が、赤外線放射温度計の機構部の不具合に起因するものかを知り、効率的にメンテナンスを行うことができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は鋳造工程の流れを説明する図である。
図２は本実施例に係る赤外線放射温度計及びこれに付帯された各装置の構成を示す図、図３はレンズ汚れ検出機構及び熱電温度計の配置を説明する図、図４はレンズ汚れ検出機構及び熱電温度計の配置を説明する図である。
図５はレーザー変位計の受光量と疑似レンズの汚れ度合いの関係を示す図、図６は赤外線放射温度計と熱電温度計との測定温度の関係を示す図である。
図７は判断手段による対物レンズ汚れ検出の流れ図、図８は判断手段による測定異常検出の流れ図である。

図２に示すように、本実施例に係る赤外線放射温度計１０は、鋳造金型３０のキャビティ３３の表面温度を測定するためのものである。この赤外線放射温度計１０には、レンズの汚れを検知するレンズ汚れ検出機構２０と、赤外線放射温度計１０の計測対象である鋳造金型３０の温度を計測する熱電温度計６３と、前記赤外線放射温度計１０とレンズ汚れ検出機構２０と熱電温度計６３とに電気的に接続される判断手段５０とで成る測定異常検出装置が付帯される。この測定異常検出装置では、前記赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の汚れが警告され、また、測定異常が生じたときに赤外線放射温度計１０、測定異常検出装置の何れの不具合であるかが特定される。

なお、本実施例では、赤外線放射温度計１０及び測定異常検出装置を鋳造金型３０に備えているが、この用途に限定されるものではなく、例えば、プレス機に備えてプレス成形品の温度を測定するためなどにも用いることができる。

まず、前記赤外線放射温度計１０及び前記測定異常検出装置が備えられる鋳造金型３０について説明する。
図３及び図４に示すように、鋳造金型３０には、固定型３１と、該固定型３１に対して進退移動可能な可動型３２などが備えられる。鋳造金型３０が型締めされた状態（固定型３１と可動型３２とが閉じ合わされた状態）で、固定型３１と可動型３２との合わせ面に、鋳造品を成形するキャビティ３３が形成される。

前記キャビティ３３の表面は反射率が小さい方が望ましい。そこで、キャビティ３３の表面の反射率を低減するために、例えば、黒色物体であるフラーレン炭素を塗布する場合もある。フラーレン炭素は、鋳造金型３０や鋳造製品に影響を与えず、また、鋳造しても鋳造金型３０より剥がれにくく、さらに、剥がれたとしても簡易に再塗布できるので、キャビティ３３に塗布する黒色物体として好適である。

上記のように反射率が小さい物体をキャビティ３３に塗布することにより、赤外線放射温度計１０を用いて鋳造金型３０の温度測定を行う際の測定精度を向上させることができる。これは、新品の鋳造金型３０のキャビティ３３は光沢銀色で反射率が高いが、黒色物体を塗布することで反射率を低減させることができること、また、鋳造金型３０のキャビティ３３は使用状況により色ムラが生じるが、黒色物体を塗布することでこの色ムラを低減させることができること、などにより鋳造金型３０の新古や使用状態に関わらずキャビティ３３の表面状態を略一定とすることができるためである。
また、黒色物体をキャビティ３３に塗布することにより、鋳造金型３０の焼き付きを低減することができる。

［赤外線放射温度計１０］
続いて、前記赤外線放射温度計１０の構成について説明する。
前記赤外線放射温度計１０は、鋳造金型３０のキャビティ３３の表面温度を非接触且つ非破壊で測定するために備えられる。

図２〜図４に示すように、前記赤外線放射温度計１０は、対物レンズ１１と、検出素子１２と、演算部１３と出力部１４とを備えるものである。赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１は、型開きされた状態（固定型３１と可動型３２とが離れた状態）の前記鋳造金型３０において、固定型３１及び可動型３２の合わせ面に露出するキャビティ３３を撮像可能な位置に配置される。

前記赤外線放射温度計１０では、前記対物レンズ１１にて計測対象から放射される赤外線が集光されてその焦点が前記検出素子１２にて結ばれ、前記検出素子１２にて前記赤外線の強弱に応じた電気信号に変換され、前記演算部１３にて前記電気信号の増幅、リニアライズ補正並びに放射率補正などが行われたのち、前記出力部１４にて表示出力される。
但し、赤外線放射温度計１０の構成は上記に限定されるものではなく、一般に入手可能な赤外線放射温度計を用いることができる。

［レンズ汚れ検出機構２０］
次に、前記レンズ汚れ検出機構２０について説明する。
前記測定異常検出装置には、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の汚れ度合いを検出するためのレンズ汚れ検出機構２０として、疑似レンズ２１とレーザー変位計２２とが備えられる。

図２〜図４に示すように、前記疑似レンズ２１は、前記赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の周囲に前記対物レンズ１１よりも汚れやすい位置及び姿勢で配置される。詳細には、前記疑似レンズ２１は、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１に近接し、且つ、鋳造金型３０のキャビティ３３より放出されるガスや飛散物などが付着し易く前記対物レンズ１１と汚れ度合いが同等以上となる位置・姿勢で、配置される。
なお、前記疑似レンズ２１として、透光性を有し、傷が付きにくく、且つ、鋳造金型３０のキャビティ３３から放出される気体や飛散物等で熱変形したり反応したりしないもの（例えば、ガラスレンズ等）が採用される。

そして、前記疑似レンズ２１から所定距離だけ離れた位置に、前記レーザー変位計２２が設けられる。前記レーザー変位計２２として一般に入手可能なレーザー変位計を用いることができる。なお、疑似レンズ２１とレーザー変位計２２との距離は近い方が精度を向上させるうえで望ましい。

前記レーザー変位計２２は、所定時間毎或いは所定のタイミングで前記疑似レンズ２１に投光するとともに、前記疑似レンズ２１にて反射した光を検出して、その受光量（強度）を測定する受光量測定手段の一例として、レンズ汚れ検出機構２０に採用されるものである。

従って、疑似レンズ２１に投光するとともに、前記疑似レンズ２１にて反射した光の量（強度）を検出することのできるものを前記レーザー変位計２２の代わりに採用することができ、例えば、光源及び輝度計を備えて、前記光源から疑似レンズ２１に投光し、該疑似レンズ２１にて反射された光の強度を前記輝度計にて測定する構成ともできる。

前記疑似レンズ２１は透光性を有するため、該疑似レンズ２１に投光されたレーザー光の一部は透過し、一部は吸収され、残部は反射することとなる。図５に示すように、疑似レンズ２１の汚れ度合いが大きいほど、レーザー変位計２２で検出される受光量は小さくなることがわかっている。そこで、前記レーザー変位計２２は、レーザー変位計２２から疑似レンズ２１までの変位を計測するのではなく、レーザー変位計２２から疑似レンズ２１までの距離を略一定に保持した状態で、レーザー変位計２２で検出した受光量の変化（減衰量）に基づいて、疑似レンズ２１の汚れ度合いを測定するために設けられる。レンズ汚れ検出機構２０では、この疑似レンズ２１の汚れ度合いに基づいて、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の汚れ度合いが推定されるのである。

前記レーザー変位計２２には、発光素子２３と光検出素子２４と演算部２５と出力部２６とが備えられる。発光素子２３から発光されたレーザー光は投光レンズ２３ａを通して集光され、疑似レンズ２１に照射される。そして、疑似レンズ２１にて拡散反射された光線の一部は、受光レンズ２４ａを通して光検出素子２４で検出される。演算部２５ではこの光検出素子２４で検出される受光量（光の強度）が算出され、出力部２６に表示出力されるとともに、後述する判断手段５０に伝達される。

上記レンズ汚れ検出機構２０では、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１ではなく、疑似レンズ２１がレンズ汚れの測定対象とされている。よって、赤外線放射温度計１０を別のものと交換してもレンズ汚れ検出機構２０は継続して使用可能である。赤外線放射温度計１０のレンズ汚れなどのメンテナンスは、専門家に外注して行われることもあり、レンズ汚れ検出機構２０と赤外線放射温度計１０とを独立させることは、赤外線放射温度計１０のみを交換して鋳造を継続することができるという点で好適な構成である。

［熱電温度計６３］
次に、熱電温度計６３について説明する。
図２〜図４に示すように、前記赤外線放射温度計１０の測定異常を検出するために、測定異常検出装置には鋳造金型３０の温度を測定する熱電温度計６３が備えられる。そして、この熱電温度計６３並びに赤外線放射温度計１０の双方にて、赤外線放射温度計１０の計測対象である鋳造金型３０において黒体とみなせる部位に設定された疑似黒体ポイント６１の温度が測定される。

前記疑似黒体ポイント６１は、鋳造金型３０のキャビティ３３又はその近傍において、赤外線が吸収される形状（望ましくは、円錐形状）を有する部位又は測定対象であるキャビティ３３の形状特性上最も黒体に近い部位に設定される。このように疑似黒体ポイント６１は赤外線放射温度計１０の測定対象である鋳造金型３０のキャビティ３３又はその近傍に設けられるので、赤外線放射温度計１０の測定異常を精度良く検出することが可能となる。

本実施例においては、前記鋳造金型３０のキャビティ３３又はその近傍に円錐形状穴６２が設けられ、この穴６２の奥部が疑似黒体ポイント６１とされる。前記疑似黒体ポイント６１は、キャビティ３３の内周形状に存在する円錐形状穴を利用したり、キャビティ３３近傍に新たに円錐形状穴を形成したりして、鋳造金型３０に設けることができる。
なお、鋳造金型３０に疑似黒体ポイント６１を設けることが困難であるときには、熱電温度計６３の熱電対６４を保持するための治具を設け、該治具に疑似黒体ポイント６１を設定することもできる。

前記熱電温度計６３には、熱電対６４と検出部６５と演算部６６と出力部６７とが備えられ、前記熱電対６４に生じた起電力が前記検出部６５にて検出され、前記演算部６６にて検出された起電力に基づいて温度が算出され、前記出力部６７にて表示出力されるとともに、後述する判断手段５０に伝達される。

前記熱電温度計６３は、前記疑似黒体ポイント６１の温度を測定するために設けられるものであるが、実際には、疑似黒体ポイント６１そのものの温度を測定することは困難であるので、前記疑似黒体ポイント６１の近傍に熱電対６４が配置され、前記熱電温度計６３では前記鋳造金型３０の疑似黒体ポイント６１の温度により近い温度が測定されることとなる。

［判断手段５０］
次に、前記判断手段５０の構成について説明する。
図２に示すように、前記判断手段５０には、前記赤外線放射温度計１０と、前記レンズ汚れ検出機構２０と、前記判断手段５０とが、情報の送受信可能に接続される。前記判断手段５０はこれらより情報を取得して、前記赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の汚れを検知し、対物レンズ１１の汚れの警告の要否を判断するとともに、赤外線放射温度計１０の測定異常を判断するものである。

前記判断手段５０は、いわゆる、電子計算機である。この電子計算機には、制御部５１、演算部５２、記憶部５３、出入力部５４、操作入力部５５、並びに出力部５６等が備えられ、これらはバスを介して相互に接続されており、前記制御部５１による管理の下で相互にデータのやりとりを行うことができる。

前記制御部５１は、判断手段５０全体の動作制御を司るものである。前記演算部５２は、前記記憶部５３に格納されている各種のアプリケーションプログラムを読み出して実行し、判断手段５０に判断手段としての機能を発揮させるためのものである。前記記憶部５３は、上記各種のアプリケーションプログラムやデータを格納するものである。前記出入力部５４は、例えば任意のネットワークを介して外部の装置とデータ送受信を行うためのものであり、赤外線放射温度計１０、レンズ汚れ検出機構２０並びに温度補正装置６０から情報を取得したり、これらに制御信号を送信したりするためのものである。前記操作入力部５５は、例えばキーボード、マウス等であり、判断手段５０に情報を入力するためのものである。前記出力部５６は、判断手段５０での演算処理結果を出力するディスプレイやスピーカである。

ここで、前記レーザー変位計２２の計測出力値を取得した判断手段５０の処理について、図７に示す流れ図に基づいて説明する。

前記判断手段５０では、レーザー変位計２２にて疑似レンズ２１に投光される光の量（強度）が設定される。そして、鋳造が開始されると、レーザー変位計２２にて、所定時間毎或いは所定のタイミングで前記疑似レンズ２１に投光するとともに前記疑似レンズ２１にて反射した光を受光して、その受光量が測定される。

前記判断手段５０にて、前記レーザー変位計２２の出力値が取得されると（Ｓ２１）、前記出力値（受光量）により投光した光の減衰率が算出される。続いて、判断手段５０では、この減衰率が予め設定された閾値と比較され（Ｓ２２）、前記疑似レンズの汚れの度合いが推定される。前記閾値は、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１が汚れて正確な測定値が得られないためにレンズの汚れを警告すべき状態となったときの減衰率であり、予め実験的に求められて判断手段５０に設定される。

そして、前記判断手段５０では、前記疑似レンズの汚れの度合いに基づいて対物レンズ汚れの警告の要否が判断される。つまり、前記閾値よりも前記減衰率が大きくなったときに（Ｓ２２のＹＥＳ）、前記対物レンズ汚れの警告が必要であると判断され（Ｓ２３）、出力部５６にて表示出力又は音声出力される（Ｓ２４）。この警告が出力されたときが、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の清掃を行うべき適時であり、作業者が赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の清掃又は交換を行ったり、或いは、ワイパー等の対物レンズ１１及び疑似レンズ２１の清掃手段を備えて自動的にこれらの清掃を行う構成としたりすることができる。

前述の通り、疑似レンズ２１は、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１より汚れやすい位置に配置されているため該対物レンズ１１よりも早く汚れ、その程度が大きい。従って、判断手段５０にて赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の清掃を行うべき適時と判断される前に、前記対物レンズ１１の汚れによる赤外線放射温度計１０の測定不良が生じることはなく、測定不良を未然に防止することができるのである。
なお、上記レンズ汚れ検出機構２０を、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の汚れ以外にも、太陽光などの外乱要因を検出して、測定不良を未然に防ぐために用いることもできる。

続いて、前記熱電温度計６３の計測温度及び赤外線放射温度計１０の計測温度を取得した判断手段５０の処理について、図８に示す流れ図に基づいて説明する。

図１に示す鋳造工程のうち、鋳造金型３０が型開きされている状態（ステップＳ３及びステップＳ４）において、所定時間毎に或いは所定のタイミングで、赤外線放射温度計１０と熱電温度計６３との双方で略同時に疑似黒体ポイント６１の温度が測定される。

前記判断手段５０にて、熱電温度計６３にて計測された疑似黒体ポイント６１の温度と、赤外線放射温度計１０で計測された疑似黒体ポイント６１の温度とが取得されると（Ｓ３１）、前記判断手段５０では、これらの測定温度が比較演算され（Ｓ３２）、この測定温度の差に基づいて測定異常が検出される。前記判断手段５０では、赤外線放射温度計１０と熱電温度計６３との測定温度の差が所定の閾値より大きくなれば（Ｓ３２のＹＥＳ）、測定異常があるとされる。

そして、測定異常が検出された場合には、前記判断手段５０にて、前記熱電温度計６３の測定温度と前記赤外線放射温度計１０の測定温度との関係に基づいて、前記赤外線放射温度計１０の機能部（対物レンズ１１以外の部分）と前記熱電温度計６３とのうち何れに不具合があるかが判断される。
これに際し、前記判断手段５０では、測定異常の傾向、つまり、赤外線放射温度計１０の測定温度と熱電温度計６３の測定温度との大小関係に基づき、下記ＮＧ領域１とＮＧ領域２のうち何れに属するかが判断される。

図６の図表に示すように、赤外線放射温度計１０の測定温度と熱電温度計６３の測定温度との関係について、ＯＫ領域並びにＮＧ領域が設定され、判断手段５０の記憶部５３に予め格納される。前記ＮＧ領域のうち、赤外線放射温度計１０の測定温度が熱電温度計６３の測定温度よりも大きいＮＧ領域をＮＧ領域１とし、逆に、赤外線放射温度計１０の測定温度が熱電温度計６３の測定温度よりも大きいＮＧ領域をＮＧ領域２とする。

判断手段５０では、測定異常の傾向がＮＧ領域１にある場合には（Ｓ３３のＹＥＳ）、赤外線放射温度計１０の機能部に異常があると判断される（Ｓ３４）。この測定異常の原因としては、例えば、赤外線放射温度計１０の検出素子１２や演算部１３の不具合等が挙げられる。
一方、測定異常の傾向がＮＧ領域２にある場合には（Ｓ３３のＮＯ）、熱電温度計６３に異常があると判断される（Ｓ３５）。この測定異常の原因としては、例えば、熱電対６４の破断等が挙げられる。
そして、この判断手段５０の判断結果は、測定異常の警告として出力部５６にて表示出力又は音声出力される（Ｓ３６）。

なお、本実施例に係る測定異常検出装置では、一つの判断手段５０に対して、レーザー変位計２２並びに熱電温度計６３の両方から測定結果が出力される。この構成によれば、上記判断手段５０におけるレーザー変位計２２からの出力を得たときの処理と、赤外線放射温度計１０及び熱電温度計６３からの出力を得たときとの処理とを、判断手段５０にて包括的に行って、赤外線放射温度計１０の測定異常が、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の汚れによるものか、赤外線放射温度計１０の機能部の不具合によるものか、或いは、熱電温度計６３の不具合によるものかを、判断することが可能である。

つまり、判断手段５０では、レーザー変位計２２からの得た出力値（受光量）の減衰率が所定の閾値以内であって、赤外線放射温度計１０と熱電温度計６３との測定温度差が所定の閾値を超えるときには、その測定異常の傾向がＮＧ領域１とＮＧ領域２との何れに属するかによって、赤外線放射温度計１０の機能部又は熱電温度計６３の不具合が警告され、一方、赤外線放射温度計１０と熱電温度計６３との測定温度差が所定の閾値以内であって、レーザー変位計２２からの得た出力値（受光量）の減衰率が所定の閾値を超えるときには、赤外線放射温度計１０の対物レンズ１１の汚れが警告されるのである。
このように、判断手段５０では赤外線放射温度計での測定異常を検出してその原因を推定できるので、赤外線放射温度計１０の機能部或いは対物レンズ１１、レンズ汚れ検出機構２０又は熱電温度計６３のメンテナンスを効率的に行うことができる。

鋳造工程の流れを説明する図。本実施例に係る赤外線放射温度計及びこれに付帯された各装置の構成を示す図。レンズ汚れ検出機構及び熱電温度計の配置を説明する図。レンズ汚れ検出機構及び熱電温度計の配置を説明する図。レーザー変位計の受光量と疑似レンズの汚れ度合いの関係を示す図。赤外線放射温度計と熱電温度計との測定温度の関係を示す図。判断手段による対物レンズ汚れ検出の流れ図。判断手段による測定異常検出の流れ図。

１０赤外線放射温度計
１１対物レンズ
２０レンズ汚れ検出機構
２１疑似レンズ
２２レーザー変位計
３０鋳造金型
３３キャビティ
５０判断手段
６１疑似黒体ポイント
６３熱電温度計
６４熱電対

Claims

鋳造金型より放出される汚れ物質が付着しやすく対物レンズと汚れ度合いが同等以上となるように、鋳造金型を計測対象とする赤外線放射温度計の対物レンズの周囲であって前記鋳造金型の上方かつ前記対物レンズの側方となる位置に前記対物レンズの向きよりも下方に向けて傾斜した姿勢で配置される擬似レンズと、
所定時間毎或いは所定のタイミングで前記疑似レンズに投光するとともに前記疑似レンズにて反射した光を受光して、その受光量を測定する受光量測定手段と、
前記受光量測定手段にて測定した受光量により投光した光の減衰率を算出し、算出した減衰率に基づいて前記疑似レンズの汚れの度合いを推定し、前記疑似レンズの汚れの度合いに基づいて対物レンズ汚れの警告の要否を判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする赤外線放射温度計の測定異常検出装置。
前記鋳造金型又はその近傍において、赤外線が吸収される形状を有する部位又は前記鋳造金型において形状特性上最も黒体に近い部位に設定された疑似黒体ポイントの温度を測定する熱電温度計をさらに備え、
前記判断手段は、前記熱電温度計による前記疑似黒体ポイントの測定温度と前記赤外線放射温度計による前記疑似黒体ポイントの測定温度とを取得し、これらの測定温度の差に基づいて測定異常を検出し、測定異常が検出された場合に、前記対物レンズ汚れ、及び前記熱電温度計の測定温度と前記赤外線放射温度計の測定温度との関係に基づいて、前記赤外線放射温度計の機能部或いは対物レンズ、又は前記熱電温度計のうち何れに不具合があるかを判断することを特徴とする請求項１に記載の赤外線放射温度計の測定異常検出装置。
鋳造金型より放出される汚れ物質が付着しやすく対物レンズと汚れ度合いが同等以上となるように、鋳造金型を計測対象とする赤外線放射温度計の対物レンズの周囲であって前記鋳造金型の上方かつ前記対物レンズの側方となる位置に前記対物レンズの向きよりも下方に向けて傾斜した姿勢で配置される擬似レンズと、
受光量測定手段と、
前記受光量測定手段に接続された判断手段と、
を備える赤外線放射温度計の測定異常検出装置を用いた赤外線放射温度計の測定異常検出方法であって、
前記受光量測定手段にて、所定時間毎或いは所定のタイミングで前記疑似レンズに投光するとともに前記疑似レンズにて反射した光を受光して、その受光量を測定するステップと、
前記判断手段にて、測定した受光量により投光した光の減衰率を算出し、算出した減衰率に基づいて前記疑似レンズの汚れの度合いを推定し、前記疑似レンズの汚れの度合いに基づいて対物レンズ汚れの警告の要否を判断するステップと、
を行うことを特徴とする赤外線放射温度計の測定異常検出方法。
前記赤外線放射温度計の測定異常検出装置は、前記鋳造金型又はその近傍において、赤外線が吸収される形状を有する部位又は前記鋳造金型において形状特性上最も黒体に近い部位に設定された疑似黒体ポイントの温度を測定する熱電温度計をさらに備え、
前記判断手段にて、前記熱電温度計による前記疑似黒体ポイントの測定温度と前記赤外線放射温度計による前記疑似黒体ポイントの測定温度とを取得し、これらの測定温度の差に基づいて測定異常を検出し、測定異常が検出された場合に、前記対物レンズ汚れ、及び前記熱電温度計の測定温度と前記赤外線放射温度計の測定温度との関係に基づいて、前記赤外線放射温度計の機能部或いは対物レンズ、又は前記熱電温度計のうち何れに不具合があるかを判断するステップを行うことを特徴とする請求項３に記載の赤外線放射温度計の測定異常検出方法。