JPH0431340B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ その表面が少なくとも約1000℃の熔融物ベツ
ドと、ベツドよりも実質的に高い温度で該ベツド
の表面を覆い可視光線を散乱する煙粒子と、ベツ
ドよりも実質的に高い温度で該ベツド表面を覆い
それ自体が強い赤外線放射体で且つベツドの表面
からの放射赤外線を選択的に吸収するガスとを含
む木材パルプ化学的回収ボイラの熔融物ベツドの
赤外線放射表面を観察するための映像化装置であ
つて、 赤外線領域で感応性があり、そのスペクトル感
度が、煙粒子の干渉を除去するために１マイクロ
メータ以下の波長を排除し、かつガス成分自体が
放射する赤外線の輻射波長と、赤外線放射熔融物
ベツド表面からの輻射のガス成分が選択的に吸収
する輻射波長とを排除する実質的に1.68マイクロ
メータ波長中心の狭帯域のスペクトル感度で、該
赤外線放射表面の像を感知する映像検知手段と、 該映像感知手段の出力信号に応答して、観察さ
れる前記赤外線放射表面の実質的に干渉のない可
視映像を作る表示手段と を含むことを特徴とする映像化装置。 ２ 前記映像検知手段が、該１マイクロメータ以
下の波長を排除し、かつ該実質的に1.68マイクロ
メータ波長中心の狭帯域のスペクトル感度に制限
する光学的フイルタ手段を含むことを特徴とする
請求項１に記載の映像化装置。 ３ 前記映像検知手段が、２マイクロメータ波長
までの赤外像輻射に対するスペクトル感度を有す
る赤外線感応ビデコン管を含むことを特徴とする
請求１に記載の映像化装置。 ４ 前記光学的フイルタ手段が、1.57マイクロメ
ータ波長と1.73マイクロメータ波長との間に唯一
の通過帯域を有することを特徴とする請求項２に
記載の映像化装置。 ５ 前記映像検知手段が前記赤外線放射表面の赤
外線映像を上記映像検知手段に投射し、焦点合わ
せをするためのレンズ手段とを含むことを特徴と
する請求項１ないし４までのいずれか１つに記載
の映像化装置。 発明の背景 本発明は、高温容器の内部の物理的状態の連続
的な目視可能の映像をつくる装置に関する。本発
明の技術は容器内で行われる工程に関連する煙お
よび放射線放射または吸収ガスにより覆われた高
温内部表面を映像化する。さらに詳細には、木材
パルプ化学的回収ボイラの内部の映像化に関す
る。 木材パルプの製造時には無機化学物質の存在状
態で原料木材が浸漬される。硫化すなわちクラフ
トパルプ法においてパルプ化のために活性な化学
物質は水酸化ナツリウムまたは亜硫酸ナトリウム
である。クラフトパルプ法における重要な点はこ
れらのパルプ化無機化学物質をパルプ廃液から回
収することである。この廃液は通常黒液と名付け
られ、木材から抽出されたリグニンと反応したパ
ルプ化無機化学物質、主として炭酸ナトリウムお
よび硫酸ナトリウムの水溶液である。全パルプ化
工程の経済性のために、比較的高価なパルプ化化
学物質を黒液から回収することが重要である。 通常黒液はボイラで燃焼せしめられ、パルプ化
化学物質を回収し、かつ、黒液中の有機物から熱
エネルギを抽出して蒸気を発生させる。黒液は蒸
発器で濃縮せしめられた後、化学的回収ボイラに
供給される。液は炉内で燃焼せしめられ、化学物
質は熔融物としてボイラの底部に回収され、新し
いパルプ化液体調製系統に戻して再循環せしめら
れる。 回収工程の主要な機能はボイラ内の残留炭素に
よつて硫酸ナトリウムを活性の亜硫酸ナトリウム
に変換することである。できるだけ多量の硫酸ナ
トリウムを亜硫酸ナトリウムに変えるために温度
と空気流を制御してボイラ内に還元区域を維持す
る。熔融物内での硫酸塩から亜硫酸塩への還元の
程度が化学的回収機能の効率を反映し回収ボイラ
からの化学的物質の品質を決定する。 熔融固体のヘツドの特性とこの熱及び化学的回
収におよぼす影響は明らかにされていない。これ
は主として現在までベツドの形状を正確に観祭し
又は測定する手段が無いことによる。熔融物ベツ
ドからの煙およびガス状放出物などが有意の連続
的目視観察を妨げる。 ベツド自体はほぼ重量５％の炭素を含む著しく
多孔性の格子である。熔融物ベツドの典型的温度
は約1000℃で、これを覆う燃焼ガスの温度は1100
−1300℃である。 熔融物ベツドの炉の床の上の高さは硫酸ナトリ
ウムを亜硫酸塩に還元する主目的を達成する効率
に影響する。通常中程度のベツドの高さが良い化
学的還元環境をつくる。一方ベツドの高さが低い
と、ボイラの幾何学的寸法形状により、緊急停止
後の冷却停止時間が短い点で安全であるとあると
考えられる。また、ベツド寸法が安定しないこと
は、ボイラの作動を不安定とし、危険な緊急停止
を生ずる恐れがある。 回収装置の運転におけるベツドの検査と分布の
影響についての知識によれば、安定なボイラの作
動のためには連続的にベツドの検査を行うことが
重要である。このため、ベツドの連続的な目視可
能の明瞭な映像が得られれば必要な情報の大部分
が得られ、ベツドの制御は改善され、化学的回収
は改善される。 従来の技術 ベツドの高さを測定する１つの従来の方法は高
温計を例えば炉の空気孔の高さに取付ける。温度
測定によつてベツドの高さが求められる。この単
純な技術は熔融物の存在、不存在がそれぞれ比較
的低い、高い温度に対応することに基づく。この
技術の問題点はベツド付近のガス温度が空気の分
布の変化によつて著しく変化し、ベツドの高さに
無関係な誤つた指示を生ずる点にある。さらに、
この監視装置はベツドの中心区域におけるベツド
材質の分布についての情報を殆ど示さないが、従
来の測定によれば材質の分布は均一でないのでこ
のことは重要である。 現在の多くの化学的回収ボイラは閉回路テレビ
カメラを使用し熔融物ベツドの映像をつくつてい
る。このカメラはベツドの形状、高さについての
すべての必要な情報を与え、これが回収ボイラの
操作員によつて容易に読取られ、利用される。し
かし、映像はベツドのそれぞれの区域について間
欠的であり、時間的に10〜20％しか見ることがで
きない。ベツドの形状についての情報は映像を短
時間みることによつてのみ与えられ、しかもベツ
ドの残りの部分は不明瞭であり、または見ること
ができない、大部分の時間、映像は渦巻く塵埃の
雲または白熱ガスによつて不明瞭となつている。
強いフラツシユでベツドの小区域を照らすとベツ
ドの部分間の影響がベツドの形状の明瞭な像を短
時間つくることがある。しかし、ベツド全体を同
時に見ることができず、炉の壁を識別することが
できない。このビデオ映像装置は、映像が間欠的
であるから、運転制御決定のために不充分であ
る。 回収ボイラ以外の閉じた高温容器内をみて、内
部特性または状態を知るため、多くの映像装置が
開発されている。これらは溶鉱炉、コークス炉な
どのためのものが多い。 回収ボイラにおいて熔融物ベツドの温度は約
1000℃で、これを覆う燃焼ガスの温度は1100−
1300℃程度である。溶鉱炉では材料すなわち鉱石
またはコークスの表面温度は150−300℃程度であ
り、ガスの温度は90−130℃程度である。温度が
比較的低いから、可視輻射の強さが著しく弱く、
回収ボイラの熔融物ベツドからの輻射の強さのよ
り約12桁少ない。例えば米国特許第3718758号な
どのいくつかの従来技術はテレビカメラと組合せ
て照明源の使用を示し、これらをプローベに取付
けて容器内に挿入する。外部に可視光源がないの
で該米国特許では赤外線の光源を使用している。 映像化される表面の温度が充分に高く、利用可
能の光源が不充分であれば赤外線スキヤナを使用
する。米国特許3588067号はこのような装置を示
し、赤外線ビデコンを使用する工業用テレビカメ
ラが容器内の材料の高さと形状に対応する映像を
つくる。赤外線信号は温度分布の情報も生ずる。
この特許には対象物とこれを覆うガスとを区別す
る技術を示していない。回収ボイラの条件を考え
ると、該特許に映像を不明瞭とするガスまたは粒
子の干渉を除去する技術を示していないことは溶
鉱炉ではこのような環境が存在しないことを示
す。 化学的回収ボイラの場合、ベツドを観察するた
め赤外線ビデコン装備カメラのみでは、ビデコン
が可視輻射に敏感であるから、不充分である。米
国特許3588067号のものに対比して、回収ボイラ
内の煙粒子の大きさと濃度とは可視範囲における
可視性が常に著しく妨げられる程度である。ナト
リウム分子および水酸化ナトリウムのいくらかが
ベツド表面で蒸発し炭素および酸素と作用する。
炭酸ナトリウムが生成され約0.1−0.5μｍ直径の
液滴に凝縮する。これが炉の内部下部の煙とな
る。これら液滴は上昇するガス流とともに上昇
し、二酸化硫黄の濃度の高い区域に達し炭素塩が
硫酸塩になり、したがつて炉の上部区域では煙は
ほぼ硫酸ナトリウムとなる。 化学的回収ボイラの環境は溶鉱炉と対比して、
材料ベツド上方に存在するガスによる輻射の吸収
または放射に関して相違する。回収ボイラの場合
熔融物ベツド上方のガス温度はベツド表面より著
しく高い。従つて存在する主要ガス状物質に関連
するスペクトル放射吸収バンド内のガスによる輻
射はベツドからの輻射より著しく強い。さらに、
回収ボイラ内の温度では放射吸収バンドのバンド
幅が大となつている。 溶鉱炉においては、材料表面上方のガスの温度
は材料表面の温度よりいくらか低く、ガスからの
全輻射は材料表面からのものに比して少い。吸
収／放射バンドは回収ボイラの場合に比して著し
く狭い。溶鉱炉の場合ガスの主な影響は表面から
放射される輻射のうち、比較的狭い吸収バンド内
の部分を吸収することである。 すなわち、熔鉱炉の場合、煙または塵埃の干渉
が実質的になく、吸収／放射の干渉も少く、可視
および赤外線波長の広い範囲のバンドを感知する
装置が良好に作動する。併し、化学的回収炉の場
合、光を散乱させる粒子または煙が浮遊してお
り、高温での吸収／放射が存在し、これらによつ
て、映像化される表面が不明瞭となる。従来装術
による広いバンドの赤外線装置は可視範囲の装置
より効率的に動作しない。 発明の要約 本発明は、赤外線映像検知手段がボイラ作動制
御のために設けられ、特定の赤外線波長について
のスペクトル感度が制限される。第１に適当なフ
イルタを使用して約1μｍより大とする。第２に
装置のスペクトル感度を制限して熔融物ベツドの
直上にあるガスの主成分からの輻射の吸収／放射
を避ける。 本発明による、赤外線放射表面を観察する映像
化装置は、少なくとも約1000℃の該熔融物ベツド
表面が実質的に可視光線を強く散乱させる煙粒子
によつて、およびガスの主成分による吸収および
放射によつて、不明瞭となつている木材パルプ化
学的回収ボイラに使用され、映像検知手段と表示
手段とを含。映像検知手段は、例えばビデコン管
及びレンズを含む工業用閉回路ビデオカメラと光
学的フイルタ手段とを含む。カメラは、検知され
る表面付近にかつこれから熱的に絶縁されて配置
される。カメラに取付けられた保持装置がカメラ
の対物レンズを映像化される表面に整合させる。
光学的フイルタ手段がスペクトル感度を制限し、
波長を約１マイクロメータより大とする。光学的
フイルタ手段はさらに、強いガス吸収および放射
の波長を選択的に排除する。最後に、表示手段が
検知した映像を受取り、ベツド表面の連続的な像
をつくる。 本発明による映像化装置は木材パルプ化によつ
て生じた黒液の燃焼によつて回収された無機化学
物質の熔融物ベツドの実質的に明瞭な像をつく
る。映像検知手段のスペクトル感度は狭いバンド
以外のすべての輻射を除去するものとし、熔融物
ベツドの上方にあつてその表面の視認を妨げるガ
スや煙粒子による干渉を防止するが、これが本発
明の要点である。１つの具体的フイルタは中心が
1.68マイクロメータでバンド幅0.07マイクロメー
タである。これ以外の狭バンドフイルタも特定の
ガス干渉を防止するものであれば上述回収ボイラ
以外の高温表面装置に使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の映像化装置を化学的回収ボイ
ラの熔融物ベツドとともに示す概略図。 第２図は熔融物ベツドの上方にあるガスと光散
乱粒子との放射について波長（マイクロメータ）
の関数として示す吸光係数（１／ｍ）をしめすグ
ラフ。 望ましい実施例の説明 第１図に本発明の装置の概略図を示す。閉回路
テレビカメラ１０が赤外線ビデコン管（詳示しな
い）を含んでボイラ２０に隣接配置され、ボイラ
の内部を映像化する。カメラ１０に取付けられた
レンズ管組立体１１がボイラの壁２２の開口２１
を貫通してボイラ２０内に延長する。レンズ管は
対象物から距離をおかれた像をつくつて赤外線ビ
デコン１０によつて観察するため通常必要とされ
る対物、集光、コリメートレンズなど（詳示しな
い）を含む。カメラ１０はボイラの床３０とその
上に堆積する熔融物ベツド３１の実質的の部分を
みるため水平および垂直調整を可能とするスタン
ド２３に取付けられる。 光学的フイルタ１２は本発明の重要な部品であ
る。これは対象物からビデコンに伝達される光の
波長を１マイクロメータより大に制限する。これ
は映像化される表面上にある粒子や煙による像の
干渉を防止する。 さらに、光学的フイルタ１２は映像化される表
面から伝達される光を狭いバンドに制限し、これ
によつて該表面上にあるガスの主成分の光放射を
避ける。波長を慎重に選択することはガスによる
干渉を避けるために重要であり、これによつて著
しく改善された映像が得られる。 カメラとレンズホルダとを塵埃の多い工場の環
境から保護するためカバー１３が設けられる。冷
却およびパージ用空気装置１４がレンズおよびカ
メラの温度を安全作動温度以下に維持する。この
空気装置は高速のパージ空気をレンズの端部に指
向して燃焼ガス、炭、熔融物などが光学系を損傷
することを防止する。レンズ管１１の端部を壁２
２から約５−10cm後退せしめることによつて視野
を減少せしめずにレンズの損傷を実質的に除去す
ることができる。 ケーブル１７がレンズとビデコンによつて得ら
れた映像をテレビモニター１８に伝達して再生す
る。 上述のように、この映像化装置の最も重要でか
つ明瞭な映像を得る能力は光学的フイルタ１２の
選択にあり、これが映像化される表面上にある煙
粒子と高温ガスによる干渉を防止する。この選択
のためには、浮遊粒子をもつガスを通過する輻射
の移動の解析とガスおよび粒子がこの運動に及ぼ
す特性の判定が必要である。単純にすれば輻射の
移動はつぎの式で表される。 Ｉ（λ）＝I_S（λ）e^-rl＋B〓（T_g）（１−e_-rl） ここにＩ（γ）は、表面ｓから距臨ｌの観測者
に到達する波長λの輻射の強さ；I_s（λ）は観測
者の方向に表面ｓから放射される波長λの輻射の
強さ；B〓（T_g）はガス温度T_gにおける黒体輻射の
強さ；γは観測者と表面ｓとの間に存在する浮遊
粒子をもつガスの吸光係数である。吸光係数とガ
ス温度は経路ｌにそつて一定であると仮定する。 式から明らかなように、γが大のときは表面か
ら放射される輻射は実質的に減衰せしめられガス
から放射される輻射のみが観測者に到達する。γ
が著しく小のときは表面からの輻射は殆ど減衰せ
しめられずに観測者に到達し、ガスの干渉は殆ど
ない。γが小の区域が存在すれば熔鉱物ベツドな
どの表面の明瞭な映像が得られる。 吸光係数はガスと粒子とのそれぞれの和とな
る。 γ＝γ_g＋γ_pa＋γ_ps ここにγ_gはガスの吸収係数、γ_paは粒子の吸収
係数、γ_psは粒子の散乱係数である。これらの量
を合理的に推定するためにはその環境、ここでは
炉の下部区域の状態を調べる必要がある。 必要とされる情報としてガス温度、ガスの種類
と濃度および光学的特性、粒子の大きさと質量装
荷、および粒子の光学的特性がある。炉の下方部
分おけるここからの量についての実験的データは
実質的に存在しない。しかし、これらの量につい
ての合理的推定により適切なフイルタの選定が可
能となる。 回収炉の種々な区域におけるガスの種類と濃度
について信頼できる測定がないので、熱化学的平
衡計算と熱および質量バランスとを使用して、こ
れらの量の推定される大きさと炉の種々の区域に
おけるガス温度との少くとも概略的指示を与える
コンピユータモデルが設計された。リトル
（Arther D.Little Inc.）社刊行、メリアム（R.L.
Merriam）著「クラフト回収炉のコンピユータ
モデル」第２巻３−７頁、参照。このコンピユー
タモデルの要部はアルコールの燃焼生成物すなわ
ちCO、CO₂、H₂O、N₂、O₂のスペクトル特性に
ついてのデータと、発生すると考えられる硫黄化
合物の低温吸収スペクトルについてのデータとを
組合せて、これらの成分が吸収係数に及ぼす影響
を波長の関数として概略推定している。コンピユ
ータモデルと炉の下部の代表的ガス濃度と吸収係
数の推定値を波長の関数として第２図に示す。第
２図においてガスの干渉は主としてCO₂、H₂O、
SO₂によるものとして示す。 煙粒子の干渉についてはいくらか異なる解析が
必要である。粒子除去装置の作動前後の回収ボイ
ラの粒子放射の測定報告書によれば回収ボイラの
環境には３つの明確な区分の粒子が存在する。す
なわち、主として硫酸ナトリウムおよびいくらか
の炭酸ナトリウムによるミクロン以下（直径0.2
−0.5μｍ）の粒子と、浮遊液滴の燃焼残渣と考え
られる硫酸及び炭酸ナトリウムによる大きい（直
径10−100μｍ）粒子と、および高い炭素含有量
をもつ木炭の細片としての著しく大きい（直径
2000μｍ以下）粒子とがある。 文献によれば質量平均の粒子寸法は約1μｍで
ある。これは試料をボイラの出口でとつており、
炉内の大きい粒子の大部分はボイラの管によつて
捕捉されると考えられる。すなわち炉内の質量平
均の粒子寸法は1μｍよりはるかに大きい。１つ
の代表例によれば粒子質量の約35％はベツドから
の煙で、65％は木炭と浮遊液体の燃焼残渣とであ
る。すなわち、炉内の質量平均の粒子直径は大き
い粒子のほうに著しく偏している。過熱機堆積物
の最近の測定によれば、堆積速度は空気力学的平
均直径50μｍに対応する。これは炉上部で集めら
れた球状粒子の走査電子顕微鏡写真から裏付けら
れる。別のモデルによれば黒液内のナトリユウム
の約９％は粒子となり、従つて代表的クラフト回
収ボイラの粒子の全質量濃度は約2.3ｇ／m³とな
る。 上述により推定された粒子寸法、質量濃度、成
分を次の表に示す。

【表】 粒子の吸収および散乱係数の大きさを推定する
ためには粒子の大きさと成分とを考慮する必要が
ある。吸収および散乱係数は光と小粒子との相関
作用に関するミエ理論（Mie Theory）の吸収お
よび散乱に関する効率フアクタに関係する。ジヨ
ンワイリー社（John Wiley and Sons、New
York）刊行、ヴアンデハルスト（H.CC.Van
DE Hulst）著「小粒子による光の散乱」および
アカデミツクプレス社（Academic Press、New
York）刊行カーカー（Ｍ、Kerker）著「光およ
びその他の電磁輻射の散乱」参照。吸収および散
乱係数を効率フアクタを使用して表すと、 γ_pa＝３／２_a（ｍ、λ）C_v／D₃₂ γ_ps＝３／２_s（ｍ、λ）C_v／D₃₂ ここには粒子の与えられた集合の平均吸収効
率、_sは平均散乱効率、ｍは粒子の複合反射指
数、λは光の波長、C_vは容積密度（ガスm³中の
粒子m³）、D₃₂は粒子の集合のサウター（Sauter）
平均直径、すなわち粒子全容積粒子全表面面積と
の比である。 煙粒子は主として硫酸ナトリウムと炭酸ナトリ
ウムとから成り、5μｍ以上の赤外線の局部的区
域以外では本質的に透明である。この区域以外で
はこれらの反射指数は無視可能と推定され吸収効
率も無視可能である。5μｍ以上では粒子寸法と
波長との比により、反射指数が大と考えられる部
分においても吸収効率は著しく小である。すわ
ち、煙粒子のλ_paは無視可能である。しかし、散
乱効率は粒子直径に近い波長で強い共鳴を示す。
従つてこれら粒子によるる散乱は可視および約
1μｍの赤外線の範囲で強い。第２図に約0.2μｍに
おける吸光係数の大きいピークとしてこれを示
す。 大きい残渣および木炭粒子は大量の不揮発性炭
素を含み、吸収性が高く、反射指数が大きい。こ
れはその寸法が大きいことにもよつて全波長につ
いて散乱および吸収効率がほぼ１に近くなる。し
かし、著しく大きいがその数量密度は小（２−
３／cm³）である。従つてここれら粒子による吸収
および散乱効率は波長約30μｍ以下で小（γ_pa＝
γ_ps≦0.015ｍ）である。これは本実施例の区域の
ガス粒子の吸光の下限を設定する。すなわちナト
リウムの放射／吸収現象とは別に、スペクトルの
可視部分の可視性を制限するものは煙による散乱
であることが明らかである。煙粒子による吸光係
数は１−５／ｍ程度であり、ベツドからの幅射の
強さは１−４ｍで98％減衰する。可視光によつて
は10ｍ程度の炉の壁が見えない理由はここにあ
る。 波長約4μｍ以上では粒子による吸光係数は主
に大きい残渣および木炭粒子に基づき、ほぼ
0.03／ｍで一定である。従つてガスの吸収／放射
のピーク間のスペクトルの窓の区域には輻射が98
％の減衰をうけるまでに130ｍ移動可能の区域が
ある。この区域ではすぐれた映像がえられる。 上述解析で明らかとなされた熔融物ベツド映像
化に適したスペクトルの窓は、1.57−1.73μｍ；
2.23−2.43μｍ；3.25−4.05μｍ；4.80−5.30μｍ；
6.90−7.20μｍ；7.60−7.80μｍ；7.90−13.90μｍが
ある。13.90μｍをこえる窓は第２図から明らかで
ある。 上述により、最良の映像はガスの吸収／放射の
スペクトルの約4μｍ以上の窓で得られると推定
される。しかし、この長い波長で作動可能の赤外
線映像化装置は高価で、比較的解像度が低く、冷
凍冷却が必要な検知素子を屡々使用しており、工
場環境での連続無人運転を行うに適さない。さな
に、約2.5μｍ以上の波長のためには特殊の赤外線
伝達光学系が必要である。 標準の閉回路テレビカメラに適した赤外線ビデ
コン管が市販されるようになつてきた。これらの
管は代表的には約2μｍ以下の波長に適している。 第２図によれば、2μｍ以下の区域で吸光係数
の最低予測値は２つの水蒸気バンドの間の約1.7μ
ｍの窓に生ずる。この波長で予測吸光係数は約
0.2／ｍである。これはスペクトルの可視範囲の
大きさより小で、この推測値によれば10ｍの炉を
横切るベツドからの光は約86％の減衰をうける。
すなわち、この波長によれば遠い壁もみることが
できる。 実施例 本発明の装置は市販の可視光線装置に類似して
いるが、標準の可視光線管の代りに赤外線ビデコ
ン管を使用し、狭バンド干渉フイルタが付加され
ている。前述の通り、囲まれたカメラと炉用レン
ズ管とを含むモトラ（Motola）社の高温閉回路
テレビ（CCTV）装置が第１図に示すように設け
られ、レンズ管はバブコツク．ウイルコツクス
（Babcock and Wilcox）社のクラフト化学的回
収ボイラの２次空気孔を通して挿入される。浜松
市の浜松会社製の浜松型N214、亜硫酸鉛、直径
2.54cmの赤外線映像検知ビデコン管をモトロラ社
のものにかえてもよい。中心が1.68μｍバンド幅
0.07μｍの狭バンド干渉フイルタが使用される。 テストの結果、スペーサをカメラ本体とレンズ
管との間に挿入してビデコン管をレンズ管から離
すことによつて焦点合せが著しく改善されること
が判つた。長い波長におけるレンズの焦点距離の
増加により分離が改善されるものと考えられる。
焦点をると選択された波長における視度は従来の
装置に比して著しく良好である。視野内のベツド
全体が明瞭、連続的にみえ、ベツドの高さ、形状
は容易に認識された。ベツドの状態は炉の遠い壁
の区域でも識別できた。ベツドが非常に低いとき
遠い壁の１次および２次空気孔も、ほぼ輝いた壁
の暗い矩形の区域として明瞭に識別できた。 赤外線ビデコン装置の解像度は約５×25cmの１
次空気孔のそれぞれを識別可能である。通常の運
転状態で10ｍの距離の数cm以下の大きさを識別で
きる。 赤外線ビデコンは可視ビデコンに比して本質的
に時間応答が遅い。大きい浮遊物や液滴が映像に
現れない１つの原因となり得る。しかし、壁から
落ちる材料、ベツドを横切つて転動する大きい塊
などを識別可能な程度に時間応答は短い。１次空
気流によつて、およびベツドに落下する材料によ
つて生ずる塵埃を観察することができる。 本発明の装置はガス成分からの輻射に比較的敏
感でないが、これは主として、多くの波長をフイ
ルタで除いたこと、赤外線区域で作動することに
より、観察される輻射は固体表面からの熱輻射で
ある。従つて強さは表面温度に関する。しかし、
表面の方向およびその放射度も観察される強さの
分布にかんけいする。ベツド形状の目視判定と、
重力によつてベツド表面上を転動する物体の移動
方向とがよく一致しており、表面の方向性が観測
される強さの分布におよぼす影響が明らかであ
る。壁から落ちる材料は水管によつて冷却されて
おり表面に当つて暗く見えるが次第に明るくなり
周囲のベツドから識別できなくなるが、温度が映
像に大きい影響をもつことを示す。 この炉の内部を見る能力は、炉の内部における
工程の状態を観察する新規な機会をを与え、ボイ
ラの作動状態の理解を深める。本発明は木材パル
プ化学的回収ボイラ用のみに限定されない。本発
明は高温ガス、煙、および粒子によつて覆われた
各種の高温表面をみるために有用であり、上述に
より適切なフイルタが選択され、干渉が防止され
る。