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公開番号2024178991
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023097459
出願日2023-06-14
発明の名称温度測定装置及び温度測定方法
出願人日本精工株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01J 5/00 20220101AFI20241219BHJP(測定;試験)
要約【課題】赤外線センサーを用いて運転中の玉軸受の鋼球の温度測定を正確に行なうことができる温度測定装置及び温度測定方法を提供する。
【解決手段】温度測定装置20は、内輪2と、外輪3と、鋼球である玉4と、を備える玉軸受1の玉4の温度を測定する温度測定装置であって、玉4から回転軸線H方向に離れて位置し、玉4から入射する赤外線を検知する赤外線センサー27と、赤外線センサー27と玉4との間に位置する偏光フィルター23と、を備え、偏光フィルター23は、玉軸受1のうち赤外線センサー27に近い側の口元31を通じて玉軸受1の外部から玉4の表面に入射する赤外線R9のすべてを通過させるように配置されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内輪と、外輪と、鋼球である玉と、を備える玉軸受の前記玉の温度を測定する温度測定装置であって、
前記玉から回転軸線方向に離れて位置し、前記玉から入射する赤外線を検知する赤外線センサーと、
前記赤外線センサーと前記玉との間に位置する偏光フィルターと、を備え、
前記偏光フィルターは、
前記玉軸受の前記赤外線センサー側の口元を通じて前記玉軸受の外部から前記玉の表面に入射する赤外線のすべてを通過させるように配置されている、温度測定装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
内輪と、外輪と、鋼球である玉と、を備える玉軸受の前記玉の温度を測定する温度測定装置であって、
前記玉から回転軸線方向に離れて位置し、前記玉から入射する赤外線を検知する赤外線センサーと、
前記赤外線センサーと前記玉との間に位置する偏光フィルターと、を備え、
前記偏光フィルターは、
前記玉の表面から前記内輪及び前記外輪に交差せずに前記赤外線センサー側に引き出される仮想半直線のすべてに交差するように配置されている、温度測定装置。
【請求項３】
前記偏光フィルターは、前記内輪及び前記外輪に近接し前記玉軸受の前記赤外線センサー側の口元を塞ぐように配置されている、請求項１又は２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
内輪と、外輪と、鋼球である玉と、を備える玉軸受の前記玉の温度を赤外線センサーで測定する温度測定方法であって、
前記赤外線センサーには、前記玉から放射された放射赤外線と、前記玉軸受の外部から前記玉の表面に入射して前記玉の表面で反射された外来赤外線と、が入射し、
すべての前記外来赤外線が、前記玉の表面に入射する前に偏光フィルターを通過する、温度測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定装置及び温度測定方法に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、赤外線カメラを用いて対象物の温度を測定する温度測定方法が知られている。この測定方法では、赤外線カメラの赤外線センサーによって対象物の赤外線イメージが取得され、対象物が放射する赤外線の強度に基づいて対象物の温度が取得される。ここで、対象物から赤外線センサーに入射する赤外線には、対象物が放射する赤外線のみならず、対象物で反射された周囲からの赤外線も含まれるので、反射に係る赤外線の割合が高い場合には正確な温度測定ができない。従って、対象物の赤外線の反射率が高い（放射率が低い）場合には、当該対象物の表面に黒体塗装を施して反射率を低下させるといった対策が考えられる（例えば、下記の非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
”技術情報”、[online]、株式会社ビジョンセンシング、［令和５年３月３０日検索］、インターネット<URL:https://www.vision-sensing.jp/tech_kiso_0070.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
赤外線センサーを用いた温度測定において、玉軸受の玉を対象物とし、この玉が鋼球である場合を考える。鋼球は金属表面をもち反射率が高い（放射率が低い）ので、正確な温度測定を行なうために前述のように黒体塗装を鋼球に施すことも考えられる。しかしながら、玉軸受の鋼球は、滑らかに回転するための高い精度が要求されるので、鋼球表面に塗装を施すなどの対策を行うことはできない。そこで、本発明は、赤外線センサーを用いて運転中の玉軸受の鋼球の温度測定を正確に行なうことができる温度測定装置及び温度測定方法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】
【０００５】
本発明の要旨は以下の〔１〕～〔４〕に存する。
【０００６】
〔１〕内輪と、外輪と、鋼球である玉と、を備える玉軸受の前記玉の温度を測定する温度測定装置であって、前記玉から回転軸線方向に離れて位置し、前記玉から入射する赤外線を検知する赤外線センサーと、前記赤外線センサーと前記玉との間に位置する偏光フィルターと、を備え、前記偏光フィルターは、前記玉軸受の前記赤外線センサー側の口元を通じて前記玉軸受の外部から前記玉の表面に入射する赤外線のすべてを通過させるように配置されている、温度測定装置。
【０００７】
この温度測定装置によれば、玉軸受の外部からの赤外線は、すべて偏光フィルターを通過し偏光して玉の表面に入射する。偏光光の反射率は自然光に比較して低いので、玉の表面で反射して赤外線センサーに向かう外部からの赤外線は低減される。その結果、玉の表面で反射される外部からの赤外線が低減され、玉の温度測定を正確に行なうことができる。
【０００８】
〔２〕内輪と、外輪と、鋼球である玉と、を備える玉軸受の前記玉の温度を測定する温度測定装置であって、前記玉から回転軸線方向に離れて位置し、前記玉から入射する赤外線を検知する赤外線センサーと、前記赤外線センサーと前記玉との間に位置する偏光フィルターと、を備え、前記偏光フィルターは、前記玉の表面から前記内輪及び前記外輪に交差せずに前記赤外線センサー側に引き出される仮想半直線のすべてに交差するように配置されている、温度測定装置。
【０００９】
この温度測定装置によれば、内輪及び外輪を避けて玉の表面に入射する赤外線は、すべて、玉の表面に入射する前に偏光フィルターを通過し偏光する。偏光光の反射率は自然光に比較して低いので、玉の表面で反射して赤外線センサーに向かう赤外線は低減される。その結果、玉の表面で反射される外部からの赤外線が低減され、玉の温度測定を正確に行なうことができる。
【００１０】
〔３〕前記偏光フィルターは、前記内輪及び前記外輪に近接し前記玉軸受の前記赤外線センサー側の口元を塞ぐように配置されている、〔１〕又は〔２〕に記載の温度測定装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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