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公開番号2024055702
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022162832
出願日2022-10-08
発明の名称温度測定装置
出願人株式会社ティアンドデイ
代理人個人
主分類G01J 5/02 20220101AFI20240411BHJP(測定;試験)
要約【課題】従来の温度測定装置に比べ、組立効率が高いものでありながら高精度な温度測定を行う温度測定装置を提供する。
【解決手段】温度測定装置1は、距離センサ40と、距離センサ40が受ける光を導く第1導波管10と、温度センサ50と、温度センサ50が受ける光を導く第2導波管20と、第1導波管10及び第2導波管と一体になって本体ケース70に取り付けられる板状取付部材30とを備える。第1導波管10における軸方向の深さは、第2導波管20における軸方向の深さよりも小さく設定されている。板状取付部材30において、第1中空部13及び第2中空部23が板状取付部材30を貫通するようにして第1導波管10及び第2導波管20が板状取付部材30と一体に形成されており、且つ、板状取付部材30の表面31及び裏面32の位置が第2前端開口部21に近い位置となるように配置されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
測定対象物までの間の距離を計測する距離センサと前記測定対象物から放射された赤外線を検出する温度センサとを用いながら前記測定対象物の温度を非接触で測定する温度測定装置であって、
略円筒形状をなし、外部に開口する第1前端開口部及び前記第1前端開口部の反対側であって当該温度測定装置の内部に開口する第1基端開口部を有し、前記第1前端開口部から前記第1基端開口部にかけて形成された第1中空部を構成する第1内壁によって前記距離センサが受ける光を導く第1導波管と、
略円筒形状をなし、外部に開口する第2前端開口部及び前記第2前端開口部の反対側であって当該温度測定装置の内部に開口する第2基端開口部を有し、前記第2前端開口部から前記第2基端開口部にかけて形成された第2中空部を構成する第2内壁によって前記温度センサが受ける光を導く第2導波管と、
発光素子及び受光素子を有し、前記発光素子の発光面及び前記受光素子の受光面が外部を向くような位置関係で前記第1基端開口部に対向して配置された前記距離センサと、
赤外線検出素子を有し、前記赤外線検出素子の受光面が外部を向くような位置関係で前記第2基端開口部に対向して配置された前記温度センサと、
略板状をなしており、表面又は裏面の少なくとも一部が本体ケースに当接するようにして該本体ケースに取り付けられた板状取付部材と、を備え、
前記第1導波管における前記第1前端開口部から前記第1基端開口部までの軸方向の深さは、前記第2導波管における前記第2前端開口部から前記第2基端開口部までの軸方向の深さよりも小さく設定されており、
前記板状取付部材において、前記第1導波管の前記第1中空部が前記表面と前記裏面との間を貫通すると共に、前記第2導波管の前記第2中空部が前記表面と前記裏面との間を貫通するようにして、前記第1導波管及び前記第2導波管が当該板状取付部材と一体に形成されており、且つ、前記表面及び前記裏面の位置が前記第2基端開口部よりも前記第2前端開口部に近い位置となるようにして当該板状取付部材が前記第2導波管に対し配置されている、
ことを特徴とする温度測定装置。
続きを表示(約 740 文字)【請求項2】
請求項1に記載の温度測定装置において、
前記第1導波管、前記第2導波管及び板状取付部は樹脂によって一体に形成されたものであり、
前記第1導波管の前記第1内壁は鏡面仕上げがなされており、
前記第2導波管の前記第2内壁の最表層は金属によるメッキ層となっている、
ことを特徴とする温度測定装置。
【請求項3】
前記金属によるメッキ層は、金によるメッキ層であることを特徴とする請求項2に記載の温度測定装置。
【請求項4】
一体化された前記第1導波管、前記第2導波管及び板状取付部の全表面において金属によるメッキ層が形成されている、ことを特徴とする請求項2又は3に記載の温度測定装置。
【請求項5】
請求項1~4のいずれかに記載の温度測定装置において、
前記第2導波管の前記第2内壁は、光軸に沿って前記第2基端開口部から前記第2前端開口部に向かうにつれ内径が大きくなるように構成されている、ことを特徴とする温度測定装置。
【請求項6】
請求項5に記載の温度測定装置において、
前記第2導波管の前記第2内壁は略放物面となっており、
前記温度センサの赤外線検出素子の受光面が当該放物面の焦点近傍の位置に配置されている、ことを特徴とする温度測定装置。
【請求項7】
請求項1~6のいずれかに記載の温度測定装置において、
前記第1導波管の前記第1前端開口部の縁と前記第2導波管の前記第2前端開口部の縁とが略同一の仮想面上に配置されるようにして、前記第1導波管及び前記第2導波管が一体化されている、ことを特徴とする温度測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は温度測定装置に関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
測定対象物の温度を非接触で測定する温度測定装置として、測定対象物から放射された赤外線を検出する温度センサ(赤外線検出素子を含む)を設けると共に、温度測定をより正確に高精度に行うため、距離センサ(発光素子及び受光素子を含む)を更に設け、当該距離センサで測定対象物と当該温度測定装置との間の距離を計測し、所定の範囲内の適切な距離で温度測定を行わせる構成のものが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
また、温度測定装置に導波管を導入し、略パラボラ状の内壁面で外部から入射した赤外線を収束させ、当該導波管の基端開口部付近(奥の方の開口付近)に配置した温度センサに対し温度測定のための赤外線を導くという構成も知られている(例えば特許文献2参照)。かかる構成により、測定対象物から放射された赤外線を効率的に温度センサへ導くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2022-99646号
特開2017-176560号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の温度測定装置においては温度センサ、距離センサ、導波管等の構成部品が個別に扱われていることから、温度測定装置全体としても複雑な構造となり、当該装置を製造する際の組立作業においても多くの工程が必要となっていた。また、温度センサがセンシングする光軸の方向と距離センサがセンシングする光軸の方向を合致させるために、上記構成部品同士の相対的な位置合わせを行う工程も必要となっていた。
【0006】
また、上記した個別の構成部品の組合せが必然的に伴うため、温度センサと距離センサとの間の相対的な位置関係のバラツキについては、どんなに注意深く組み立てたとしても潜在的に残留するものであった。このような位置関係のバラツキの問題は測定精度向上を妨げる原因の1つにもなっていた。
【0007】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、従来の温度測定装置に比べ、組立効率が高いものでありながら高精度な温度測定を行うことができる温度測定装置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】
【0008】
本発明の一態様によれば、測定対象物までの間の距離を計測する距離センサと測定対象物から放射された赤外線を検出する温度センサとを用いながら測定対象物の温度を非接触で測定する温度測定装置が提供される。
【0009】
温度測定装置は、略円筒形状をなし、外部に開口する第1前端開口部、及び第1前端開口部の反対側であって当該温度測定装置の内部に開口する第1基端開口部を有し、第1前端開口部から第1基端開口部にかけて形成された第1中空部を構成する第1内壁によって距離センサが受ける光を導く第1導波管を備える。また、略円筒形状をなし、外部に開口する第2前端開口部、及び第2前端開口部の反対側であって当該温度測定装置の内部に開口する第2基端開口部を有し、第2前端開口部から第2基端開口部にかけて形成された第2中空部を構成する第2内壁によって温度センサが受ける光を導く第2導波管を備える。また、発光素子及び受光素子を有し、発光素子の発光面及び受光素子の受光面が外部を向くような位置関係で第1基端開口部に対向して配置された距離センサを備える。また、赤外線検出素子を有し、赤外線検出素子の受光面が外部を向くような位置関係で第2基端開口部に対向して配置された温度センサを備える。さらに、略板状をなしており、表面又は裏面の少なくとも一部が本体ケースに当接するようにして該本体ケースに取り付けられた板状取付部材を備える。
【0010】
このとき、第1導波管における第1前端開口部から第1基端開口部までの軸方向の深さは、第2導波管における第2前端開口部から第2基端開口部までの軸方向の深さよりも小さく設定されている。
(【0011】以降は省略されています)

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