【手続補正書】
【提出日】平成29年5月18日(2017.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
＜被加熱物と放射輝度計の間に存在する粉塵の放射輝度の計測＞
本発明第１実施形態の計測方法では、先ず、上述のセメント製造設備１０ａに設けられた第２放射輝度計４０から、波長λにおける粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ，λを測定する。第２放射輝度計４０により測定された粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ，λは、粉塵による自己吸収と自己散乱を考慮した場合、下記式（１）により示される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
【数１】
2015175756.tif 000001
式（１）中、Ｌｄ，λは粉塵の放射輝度を示し、ａｐ，λは粉塵の吸収係数を示し、σｐ，λは粉塵の散乱係数を示し、ｓｄは粉塵存在領域における第２放射輝度計４０の光軸方向の長さを示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
なお、上記粉塵の放射輝度Ｌｄ，λは、下記式（２）のプランクの式により、粉塵温度Ｔｄから求められ、粉塵の吸収係数ａｐ，λ、 粉塵の散乱係数 σｐ，λは、それぞれ下記式（３）、式（４）で示される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
【数２】
2015175756.tif 000002
式（２）中、Ｃ１は第１放射定数（５．９５×１０−１７Ｗ・ｍ２）、Ｃ２は第２放射定数（１．４４×１０−２ｍ・Ｋ）の定数を示す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
【数３】
2015175756.tif 000003
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
【数４】
2015175756.tif 000004
式（３），式（４）中、Ｑａｂｓ，λ、Ｑｓｃａ，λは、それぞれ粉塵の吸収効率、粉塵の散乱効率を示し、定数若しくは粉塵粒子の放射率ξλの関数で与えられる。また、Ａｐは粉塵粒子の幾何学的断面積（πｒｐ２、ｒｐは粉塵粒子の半径）、Ｎは粉塵の粒子密度（個／ｍ３）を示す。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
【数５】
2015175756.tif 000005
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
上記式（１'）から、上記第２放射輝度計４０により波長λ１とλ２の２波長で測定したときの粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ，λ１とＬ'ｄ，λ２の比（Ｌ'ｄ，λ１／Ｌ'ｄ，λ２）は、下記式（５）で示される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
【数６】
2015175756.tif 000006
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
上記式（５）により、波長λ１における粉塵粒子の放射率ξλ１と波長λ２における粉塵粒子の放射率ξλ２の比（ξλ１／ξλ２）から、粉塵の放射輝度Ｌｄ，λ１とＬｄ，λ２の比（Ｌｄ，λ１／Ｌｄ，λ２）を求める。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
一方、上記式（２）のプランクの式より、波長λ１、λ２の２波長における放射輝度の比（Ｌｄ，λ１／Ｌｄ，λ２）から温度Ｔを求めることができる下記式（６）の近似式が導かれる。そして、この式（６）に、上記Ｌｄ，λ１／Ｌｄ，λ２の値を代入することにより、粉塵温度Ｔｄを求める。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
【数７】
2015175756.tif 000007
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
続いて、この粉塵温度Ｔｄを用いて、上記式（２）より、波長λ１と波長λ２における粉塵の放射輝度Ｌｄ，λ１とＬｄ，λ２を求めることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
また、上記放射輝度Ｌｄ，λ１、Ｌｄ，λ２のいずれかを、上記式（１'）を変形させた下記式（７）に代入することにより、Ａｐ・Ｎを求めることができる。また、上記放射輝度Ｌｄ，λ１、Ｌｄ，λ２をそれぞれ式（７）に代入して求めたＡｐ・Ｎの平均値を用いてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
【数８】
2015175756.tif 000008
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
【数９】
2015175756.tif 000009
式（８）中、Ｔｇは粉塵存在領域のガス温度（Ｋ）を示し、ρは粉塵粒子の密度を示す。なお、この式（８）は、実際のガス温度における粉塵存在領域のガス単位体積あたりの粒子数を表すＮを、０℃に補正し、粒子数を粒子の密度を用いて粒子質量に変換し、粉塵濃度としたものである。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
＜粉塵存在下における被加熱物の放射輝度と温度の計測＞
上述した第２放射輝度計４０による粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ，λの測定とは別に、上記第１放射輝度計２０により、波長λ１若しくは波長λ２における被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λを測定する。この被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λは、粉塵の吸収及び散乱による減衰、粉塵からの放射輝度を考慮した場合、下記式（９）で示される。下記式（９）中の右辺第一項は、粉塵の吸収及び散乱による減衰を考慮した被加熱物３０からの放射輝度を示しており、右辺第二項は、粉塵からの放射輝度であって、その粉塵による自己吸収と自己散乱を考慮したものを示している。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
【数１０】
2015175756.tif 000010
式（９）中、εｃ，λは被加熱物３０の放射率、Ｌｃ，λ、Ｌｄ，λは、それぞれ被加熱物３０、粉塵の放射輝度を示し、ａｐ，λは粉塵の吸収係数を示し、σｐ，λは粉塵の散乱係数を示し、ｓｃは粉塵存在領域における第１放射輝度計２０の光軸方向の長さを示す。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
また、上記被加熱物３０の放射輝度Ｌｃ，λ、粉塵の放射輝度Ｌｄ，λは、上記式（２）のプランクの式により、被加熱物３０の温度Ｔｃ、粉塵温度Ｔｄから求められ、粉塵の吸収係数ａｐ，λ、 粉塵の散乱係数 σｐ，λは、それぞれ上記式（３）、式（４）で示される。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
【数１１】
2015175756.tif 000011
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
【数１２】
2015175756.tif 000012
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
また、上述した第１放射輝度計２０により、波長λ１若しくは波長λ２で測定した被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λ、及び上述した第２放射輝度計４０により波長λ１とλ２の２波長で測定したときの粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ，λ１とＬ'ｄ，λ２から式（５）、式（６）で得たＴｄと、更に式（２）で得た、上記第１放射輝度計２０の測定に用いた波長λ１若しくは波長λ２での粉塵の放射輝度Ｌｄ，λと、上記式（７）から求めたＡｐ・Ｎを上記式（１０）に代入することで、被加熱物３０の放射輝度Ｌｃ，λを求めることができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
なお、上述した第１放射輝度計２０により、被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λを測定する波長は、上述した第２放射輝度計４０により粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ，λを測定したときの波長λ１とλ２のいずれかを用いることが簡易で望ましいが、粉塵の吸収係数ａｐ，λ、 粉塵の散乱係数σｐ，λを別途求めることができれば、それ以外の波長λ３を用いても構わない。その場合は、式（１０）に代入する粉塵の放射輝度Ｌｄ，λを、式（２）においてＴｄと波長λ３を用いて求めればよい。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
そして、この被加熱物３０の放射輝度Ｌｃ，λを、上記式（２）のプランクの式の逆関数である下記式（１１）に代入することにより、被加熱物３０の温度Ｔｃを求めることができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
【数１３】
2015175756.tif 000013
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
なお、第１放射輝度計２０を用いて被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λを測定する際、波長λ１、λ２の２波長における被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λ１、Ｌ'ｃ，λ２の測定を行っておけば、上記式（１０）より、下記式（１２）が導かれる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
【数１４】
2015175756.tif 000014
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
これにより、被加熱物３０の放射率εｃ，λ１とεｃ，λ２を直接与えずに、被加熱物３０の放射率比（εｃ，λ１／εｃ，λ２）から被加熱物３０の放射輝度比（Ｌｃ，λ１／Ｌｃ，λ２）を求めることができ、更に上記式（６）より被加熱物３０の温度Ｔｃを求めることができる。一般に波長λ１、λ２が近い場合には、放射率比（εｃ，λ１／εｃ，λ２）は１とみなすことができる。また、被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λを２波長で測定しておくことで、バーナ１６の火炎やキルンフッド１２の内壁から出た放射光が被加熱物３０に反射して第１放射輝度計２０に入射する影響が抑えられ、温度計測の精度を向上させることができる。同様に、被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λを２波長で測定しておくことで、バーナ１６やキルンフッド１２の内壁から出た放射光が第２放射輝度計４０と対向する炉内壁面で反射して、或いは粉塵そのもので散乱して第２放射輝度計に入射することで生じる、第２放射輝度計４０の測定値から算定される粉塵の放射輝度Ｌｄ，λやＡｐ・Ｎの誤差の影響が抑えられる。これは、被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λを２波長で測ると、放射輝度の絶対値ではなく、比で計算するため、様々な因子の影響が少なくなるからである。ここで、第１放射輝度計２０を用いて被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ，λを測定する際の波長λには、上述の第２放射輝度計４０により粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ，λを測定した時のλ１とλ２を用いることが簡易で望ましいが、粉塵の吸収係数ａｐ，λ、粉塵の散乱係数σｐ，λを別途求めることができれば、他の波長の組み合わせ、例えば、波長λ４とλ５の他、波長λ１とλ５、波長λ４とλ２等でも構わない。波長λ４とλ５の場合は、式（１２）に代入する粉塵の放射輝度Ｌｄ，λ１、Ｌｄ，λ２を、式（２）にてＴｄと波長λ４、波長λ５を用いて得た放射輝度Ｌｄ，λ４、Ｌｄ，λ５で置き換えて代入すればよい。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
以上により、本発明第１実施形態の計測方法では、セメント製造設備のロータリキルンのような粉塵存在下の炉内において、被加熱物であるクリンカの温度Ｔｃを求めることができる。なお、上記測定した放射輝度Ｌ'ｃ，λ、Ｌ'ｄ，λからのクリンカの温度Ｔｃ、粉塵温度Ｔｄ、粉塵濃度Ｃｄ等の算出は手動により行ってもよいが、例えば第１放射輝度計２０及び第２放射輝度計４０の出力に接続されたコンピュータ２１のプログラム等による算出手段により自動で行うように構成してもよい。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
＜被加熱物と放射輝度計の間に存在する粉塵の放射輝度の計測＞
本発明第２実施形態の計測方法では、先ず、上述のセメント製造設備１０ｂに設けられた複数の第２放射輝度計４０ａ、４０ｂから、それぞれ波長λにおける粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ１，λ、Ｌ'ｄ２，λを測定する。複数の第２放射輝度計４０ａ、４０ｂにより測定された粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ１，λ、Ｌ'ｄ２，λは、粉塵による自己吸収と自己散乱を考慮した場合、それぞれ下記式（１３）、式（１４）により示される。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
【数１５】
2015175756.tif 000015
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
【数１６】
2015175756.tif 000016
式（１３）、式（１４）中、Ｌ'ｄ１，λ、Ｌ'ｄ２，λは、それぞれ第１，第２粉塵存在領域における粉塵の放射輝度を示し、ａｐ１，λ、ａｐ２，λは、それぞれ第１，第２粉塵存在領域における粉塵の吸収係数を示し、σｐ１，λ、σｐ２，λは、それぞれ第１，第２粉塵存在領域における粉塵の散乱係数を示し、ｓｄ１、ｓｄ２は、それぞれ第１，第２粉塵存在領域における第２放射輝度計４０ａ、４０ｂの光軸方向の長さを示す。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
なお、上記粉塵の放射輝度Ｌｄ１，λ、Ｌｄ２，λは、上記式（２）のプランクの式により、それぞれ粉塵温度Ｔｄ１、Ｔｄ２から求められ、粉塵の吸収係数ａｐ１，λ、ａｐ２，λ、粉塵の散乱係数σｐ１，λ、σｐ２，λは、それぞれ上記式（３）、式（４）で示される。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
そして、式（１３）、式（１４）に、式（３），式（４）それぞれを代入することにより、上述の第１実施形態における上記式（１'）に対応する２つの式が得られる。更に、これらの式から、上述の第１実施形態における上記式（５）に対応する式であって、上記第２放射輝度計４０ａ、４０ｂにより波長λ１とλ２の２波長で測定したときの粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ１，λ１とＬ'ｄ１，λ２、Ｌ'ｄ２，λ１とＬ'ｄ２，λ２、それぞれの比（Ｌ'ｄ１，λ１／Ｌ'ｄ１，λ２、Ｌ'ｄ２，λ１／Ｌ'ｄ２，λ２）を示す下記式（１５）、式（１６）がそれぞれ得られる。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
【数１７】
2015175756.tif 000017
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
【数１８】
2015175756.tif 000018
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
上記式（１５）、式（１６）により、第１、第２粉塵領域、それぞれにおける波長λ１と波長λ２での粉塵粒子の放射率の比（ξ１λ１／ξ１λ２、ξ２λ１／ξ２λ２）から、粉塵の放射輝度Ｌｄ１，λ１とＬｄ１，λ２、Ｌｄ２，λ１とＬｄ２，λ２、それぞれの比（Ｌｄ１，λ１／Ｌｄ１，λ２、Ｌｄ２，λ１／Ｌｄ２，λ２）を求める。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
そして、上記式（６）に、このＬｄ１，λ１／Ｌｄ１，λ２とＬｄ２，λ１／Ｌｄ２，λ２の値を代入することにより、粉塵温度Ｔｄ１とＴｄ２をそれぞれ求める。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
続いて、この粉塵温度Ｔｄ１とＴｄ２を用いて、上記式（２）より、波長λ１と波長λ２における粉塵の放射輝度Ｌｄ１，λ１、Ｌｄ２，λ１とＬｄ１，λ２、Ｌｄ２，λ２をそれぞれ求めることができる。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
また、上記放射輝度Ｌｄ１，λ１、Ｌｄ１，λ２のいずれかを下記式（１７）に、また、上記放射輝度Ｌｄ２，λ１、Ｌｄ２，λ２のいずれかを式（１８）に代入することにより、Ａｐ１・Ｎ１、Ａｐ２・Ｎ２をそれぞれ求めることができる。なお、上記放射輝度Ｌｄ１，λ１、Ｌｄ１，λ２をそれぞれ式（１７）に代入して求めたＡｐ１・Ｎ１の平均値を用いてもよい。Ａｐ２・Ｎ２の算出についても同様である。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
【数１９】
2015175756.tif 000019
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
【数２０】
2015175756.tif 000020
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
【数２１】
2015175756.tif 000021
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
【数２２】
2015175756.tif 000022
式（１９）、式（２０）中、Ｔｇ１、Ｔｇ２は、それぞれ第１、第２粉塵存在領域におけるガス温度（Ｋ）を示し、ρ１、ρ２は、それぞれ第１、第２粉塵存在領域における粉塵粒子の密度を示す。なお、上述した第２放射輝度計４０ａ、４０ｂにより粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ１，λ、Ｌ'ｄ２，λを測定するときの波長の組み合わせは第２放射輝度計４０ａ、４０ｂで異なってもよく、例えば、第２放射輝度計４０ｂによる測定では波長λ６とλ７の他、波長λ１とλ７、波長λ６とλ２等でもよい。
【手続補正４５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
＜粉塵存在下における被加熱物の放射輝度と温度の計測＞
上述した第２放射輝度計４０ａ、４０ｂによる粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ１，λ、Ｌ'ｄ２，λの測定とは別に、上記第１放射輝度計２０により、波長λ１若しくはλ２における被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ２，λを測定する。第１放射輝度計２０により測定される放射輝度Ｌ'ｃ２，λは、第１，第２粉塵存在領域における粉塵の吸収及び散乱による減衰、粉塵からの放射輝度を考慮した場合、下記式（２１）で示される。下記式（２１）中の右辺第一項は、下記式（２２）で示される第１粉塵領域通過後の被加熱物からの放射輝度Ｌ'ｃ１，λに、更に、第２粉塵存在領域における粉塵の吸収及び散乱による減衰を考慮したものを示している。また、下記式（２１）中の右辺第二項は、第２粉塵存在領域における粉塵からの放射輝度であって、その粉塵による自己吸収と自己散乱を考慮したものを示している。そして、下記式（２２）の右辺第一項は、第１粉塵領域における粉塵の吸収及び散乱による減衰を考慮した被加熱物からの放射輝度であり、右辺第二項は、第１粉塵存在領域における粉塵からの放射輝度であって、その粉塵による自己吸収と自己散乱を考慮したものを示している。
【手続補正４６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
【数２３】
2015175756.tif 000023
式（２１）中、Ｌｄ２，λは第２粉塵存在領域における粉塵の放射輝度を示し、ｓｃ２は第２粉塵存在領域における第１放射輝度計２０の光軸方向の長さを示す。また、ａｐ２，λは第２粉塵存在領域における粉塵の吸収係数を示し、σｐ２，λは第２粉塵存在領域における粉塵の散乱係数を示す。
【手続補正４７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
【数２４】
2015175756.tif 000024
式（２２）中、εｃ，λは被加熱物３０の放射率、Ｌｃ，λは被加熱物３０の放射輝度、Ｌｄ１，λは第１粉塵存在領域における粉塵の放射輝度を示し、ｓｃ１は第１粉塵存在領域における第１放射輝度計２０の光軸方向の長さを示す。また、ａｐ１，λは第１粉塵存在領域における粉塵の吸収係数を示し、σｐ１，λは第１粉塵存在領域における粉塵の散乱係数を示す。
【手続補正４８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
また、上記式（２１）、（２２）において、上記粉塵の放射輝度Ｌｄ１，λ、Ｌｄ２，λ、被加熱物の放射輝度Ｌｃ，λは、上記式（２）のプランクの式により、粉塵温度Ｔｄ１、Ｔｄ２、被加熱物の温度Ｔｃから求められ、粉塵の吸収係数ａｐ１，λ、ａｐ２，λ、粉塵の散乱係数σｐ１，λ、σｐ２，λは、それぞれ上記式（３）、式（４）で示される。
【手続補正４９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
ここで、上記式（２１）に上記式（３），式（４）を代入して、上記第１放射輝度計２０により測定した被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ２，λから、第１粉塵領域通過後の被加熱物からの放射輝度Ｌ'ｃ１，λを求める式を下記式（２３）に示す。
【手続補正５０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
【数２５】
2015175756.tif 000025
【手続補正５１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
そして、上記第１放射輝度計２０により、波長λ１若しくは波長λ２で測定した被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ２，λ、及び上述の第２放射輝度計４０ｂにより測定された粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ２，λ１、Ｌ'ｄ２，λ２から式（１６）および式（６）にてＴｄ２を求め、更に式（２）から得た、上記第１放射輝度計２０の測定に用いた波長λ１若しくは波長λ２での粉塵の放射輝度Ｌｄ２，λと、上記式（１８）から求めたＡｐ２・Ｎ２を上記式（２３）に代入してＬ'ｃ１，λを求める。
【手続補正５２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
更に、上記式（２２）に上記式（３），式（４）を代入して変形し、被加熱物３０の放射輝度Ｌｃ，λを求める式を下記式（２４）に示す。上記求めたＬ'ｃ１，λと、上述の第２放射輝度計４０ａにより測定された粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ１，λ１、Ｌ'ｄ１，λ２から式（１５）及び式（６）にてＴｄ１を求め、更に式（２）から得た、上記第１放射輝度計２０の測定に用いた波長λ１若しくは波長λ２での粉塵の放射輝度Ｌｄ１，λ、そして、上記式（１７）から求めたＡｐ１・Ｎ１を代入することで、被加熱物３０の放射輝度Ｌｃ，λを求めることができる。なお、上述した第１放射輝度計２０により、被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ２，λを測定する波長は、上述した第２放射輝度計４０ａ、４０ｂにより粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ１，λ、Ｌ'ｄ２，λを測定したときの波長λ１とλ２のいずれかを用いることが簡易で望ましいが、粉塵の吸収係数ａｐ，λ、 粉塵の散乱係数 σｐ，λを別途求めることができれば、それ以外の波長λ８を用いても構わない。その場合は、式（２３）に代入する粉塵の放射輝度Ｌｄ２，λを、式（２）においてＴｄ２と波長λ８を用い、式（２４）に代入する粉塵の放射輝度Ｌｄ１，λを、式（２）においてＴｄ１と波長λ８を用いて求めればよい。
【手続補正５３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
【数２６】
2015175756.tif 000026
【手続補正５４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
そして、この被加熱物３０の放射輝度Ｌｃ，λを、上記式（１１）に代入することにより、被加熱物３０の温度Ｔｃを求めることができる。
【手続補正５５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
なお、第１放射輝度計２０を用いて被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ２，λを測定する際に、波長λ１、λ２の２波長における被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ２，λ１、Ｌ'ｃ２，λ２の測定を行っておけば、上記式（２３）からＬ'ｃ１，λ１、Ｌ'ｃ１，λ２が求められ、更に上記式（２４）より、下記式（２５）が導かれる。
【手続補正５６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
【数２７】
2015175756.tif 000027
【手続補正５７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
これにより、被加熱物３０の放射率εｃ，λ１とεｃ，λ２を直接与えずに、被加熱物３０の放射率比（εｃ，λ１／εｃ，λ２）から被加熱物３０の放射輝度比（Ｌｃ，λ１／Ｌｃ，λ２）を求めることができ、更に上記式（６）より被加熱物３０の温度Ｔｃを求めることができる。一般に波長λ１、λ２が近い場合には、放射率比（εｃ，λ１／εｃ，λ２）は１とみなすことができる。また、被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ２，λを２波長で測定しておくことで、バーナ１６の火炎や、キルンフッド１２の内壁から出た放射光が被加熱物３０に反射して第１放射輝度計２０に入射する影響を抑え、温度計測の精度を向上することができる。同様に、被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ２，λを２波長で測定しておくことで、バーナ１６やキルンフッド１２の内壁から出た放射光が第２放射輝度計４０ａ、４０ｂと対向する炉内壁面で反射して、或いは粉塵そのもので散乱して第２放射輝度計に入射することで生じる、第２放射輝度計４０の測定値から算定される粉塵の放射輝度Ｌｄ，λやＡｐ・Ｎの誤差の影響が抑えられる。ここで、第１放射輝度計２０を用いて被加熱物３０の放射輝度Ｌ'ｃ２，λを測定する際の波長λには、上述の粉塵の放射輝度Ｌ'ｄ１，λ、Ｌ'ｄ２，λを測定した時のλ１とλ２を用いることが簡易で望ましいが、粉塵の吸収係数ａｐ，λ、粉塵の散乱係数σｐ，λを求めることができれば、他の波長の組み合わせ、例えば、波長λ９、波長λ１０の他、波長λ１とλ１０、波長λ９とλ２等でも構わない。波長λ９とλ１０の場合は、式（２３）に代入するＬｄ２，λを、Ｔｄ２から式（２）にて、それぞれ、波長λ９、波長λ１０で計算して代入し、式（２５）に代入する粉塵の放射輝度Ｌｄ１，λ１、Ｌｄ１，λ２を、Ｔｄ１から式（２）にて、それぞれ、波長λ９、波長λ１０で計算して得た放射輝度Ｌｄ１，λ９、Ｌｄ１，λ１０で置き換えて代入すればよい。
【手続補正５８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
以上により、本発明第２実施形態の計測方法では、セメント製造設備のロータリキルンのような粉塵存在下の炉内において、被加熱物であるクリンカの温度Ｔｃを求めることができる。この本発明第２実施形態の計測方法では、特に、炉内の粉塵存在領域における粉塵温度、粉塵濃度、粉塵粒子の半径等の分布による偏りが顕著な場合においても、計測精度を高めることができる。なお、上記測定した放射輝度Ｌ'ｃ，λ、Ｌ'ｄ１，λ、Ｌ'ｄ２，λからのクリンカの温度Ｔｃ、粉塵温度Ｔｄ１、Ｔｄ２、粉塵濃度Ｃｄ１、Ｃｄ２等の算出は手動により行ってもよいが、例えば第１放射輝度計２０及び第２放射輝度計４０ａ、４０ｂの出力に接続されたコンピュータ２１のプログラム等による算出手段により自動で行うように構成してもよい。
【手続補正５９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
＜実施例１＞
λ１＝０．９μｍ、λ２＝１．３５μｍ、被加熱物温度Ｔｃ＝１４５０℃、被加熱物の放射率εｃ，λ＝０．９（λ１、λ２）、粉塵温度Ｔｄ＝１０００℃、粉塵濃度Ｃｄ＝１００ｇ／ｍ３Ｎ（Ｎは含塵ガスの温度が０℃、圧力が大気圧であることを示す。）、粉塵粒子の半径ｒｐ＝２０μｍ、粉塵粒子の放射率ξλ＝０．９（λ１、λ２）、第２放射輝度計４０により粉塵の放射輝度を測定した時の粉塵存在領域長ｓｄ＝５ｍ、第１放射輝度計２０により被加熱物３０の放射輝度を測定した時の粉塵存在領域長ｓｃ＝５ｍ、粉塵粒子の密度ρ＝３．１８ｇ／ｃｍ３としたとき、λ１、λ２において上記式（９）から第１放射輝度計２０で計測されるべき放射輝度Ｌ'ｃ，λ１、Ｌ'ｃ，λ２を求めると、Ｌ'ｃ，λ１＝１．９４×１０９、Ｌ'ｃ，λ２＝９．０２×１０９となる。
【手続補正６０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
これに対し、図１に示すように、冷却手段４１を設けて３００℃に冷却させた壁面と対向する位置に、第２放射輝度計４０を設置した。なお、冷却手段４１は、図４（ｂ）に示すように、壁面に開口端を有し、外側に向けて突出する円筒状の凹部を設け、該凹部の外周に冷却手段４１としての水冷管を巻き付ける方法により設置した。また、上記円筒状の凹部は、円筒の長さ（高さ）を調節して黒体空洞とし、該壁面の放射率を０．９９９とし、上記黒体空洞には、それを囲む１２００℃の炉内壁面からの放射光が入射しているものとした。そして、この第２放射輝度計４０により、２波長λ１、λ２で計測する場合のＬ'ｄ，λ１、Ｌ'ｄ，λ２を得て、上記式（５）から粉塵の放射輝度比であるＬｄ，λ１／Ｌｄ，λ２を求め、上記式（６）から粉塵温度Ｔｄ＝１０００℃を得る。更に、上記式（７）から、Ａｐ・Ｎ＝０．２５３６を得る。
【手続補正６１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
次に、これらの情報を、上記式（１０）に代入してＬｃ，λを得て、上記式（１１）からＴｃ＝１４５１℃を得ることができる。なお、この結果は、被加熱物の放射輝度Ｌ'ｃ，λを１波長（λ＝０．９μｍ）で測定する方法により計測を行った結果である。
【手続補正６２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
更に、これらの情報を、上記式（１２）に代入してＬｃ，λ１／Ｌｃ，λ２を得て、上記式（６）からＴｃ＝１４５０℃を得ることができる。なお、この結果は、被加熱物の放射輝度Ｌ'ｃ，λを２波長（λ１＝０．９μｍ、λ２＝１．３５μｍ）で測定する方法により計測を行った結果である。
【手続補正６３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
一方、第２放射輝度計４０を使用しない既存技術である２色法により計測する場合は、先に得たＬ'ｃ，λ１＝１．９４×１０９、Ｌ'ｃ，λ２＝９．０２×１０９の比から、上記式（６）にて計算すると、Ｔｃ＝１２２２℃となる。即ち、被加熱物温度１４５０℃との誤差は、第２放射輝度計４０を使用しない既存技術で２２８℃であるのに対し、被加熱物の放射輝度Ｌ'ｃ，λを１波長（λ＝０．９μｍ）で測定する本発明の方法では１℃であり、被加熱物の放射輝度Ｌ'ｃ，λを２波長（λ１＝０．９μｍ、λ２＝１．３５μｍ）で測定する本発明の方法では０℃であり、極めて高精度であることが分かる。
【手続補正６４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
また、他の条件は同じとして、Ｔｃ＝１４５０、１２５０℃の場合につき、粉塵温度Ｔｄの変化に伴う、第２放射輝度計４０を使用しない既存技術、被加熱物の放射輝度Ｌ'ｃ，λを１波長（λ＝０．９μｍ）で測定する計測方法、被加熱物の放射輝度Ｌ'ｃ，λを２波長（λ１＝０．９μｍ、λ２＝１．３５μｍ）で測定する方法による計測値の変移を、それぞれ図６に示した（図６の２色法、本方法、本方法（２色））。既存技術では、計測値が粉塵温度に近づく結果、誤差が大きくなり、実用にならないのに対し、本方法、本方法（２色）では粉塵温度によらず、正確な計測値が得られることが分かる。
【手続補正６５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
更に、他の条件は同じとして、Ｔｃ＝１４５０℃、１２５０℃の場合につき、粉塵濃度Ｃｄの変化に伴う、第２放射輝度計４０を使用しない既存技術、被加熱物の放射輝度Ｌ'ｃ，λを１波長（λ＝０．９μｍ）で測定する計測方法、被加熱物の放射輝度Ｌ'ｃ，λを２波長（λ１＝０．９μｍ、λ２＝１．３５μｍ）で測定する方法による計測値の変移を、それぞれ図７に示した（図７の２色法、本方法、本方法（２色））。既存技術では、粉塵濃度Ｃｄが小さい場合は影響を受けないものの、高くなるにつれて計測値が粉塵温度である１０００℃に近づいていくことで誤差が大きくなり、実用にならないのに対し、本方法、本方法（２色）では高濃度でもその影響は小さく、既存技術より格段に精度が高いことが分かる。
【手続補正６６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
＜実施例２＞
λ１＝０．９μｍ、λ２＝１．３５μｍ、被加熱物温度Ｔｃ＝１４５０℃、被加熱物の放射率εｃ，λ＝０．９（λ１、λ２）、第１、第２粉塵領域、それぞれにおける粉塵温度Ｔｄ１＝１０００℃、Ｔｄ２＝９００℃、粉塵濃度Ｃｄ１＝Ｃｄ２＝１００ｇ／ｍ３Ｎ、粉塵粒子の半径ｒｐ１＝ｒｐ２＝２０μｍ、粉塵粒子の放射率ξ１，λ＝ξ２，λ＝０．９（λ１、λ２）、第２放射輝度計４０ａ、４０ｂにより粉塵の放射輝度を測定した時の第１粉塵存在領域長ｓｄ１＝５ｍ、第２粉塵存在領域長ｓｄ２＝５ｍ、第１放射輝度計２０により被加熱物３０の放射輝度を測定した時の第１粉塵存在領域長ｓｃ１＝３ｍ、第２粉塵存在領域長ｓｃ２＝２ｍ、粉塵粒子の密度ρ１＝ρ２＝３．１８ｇ／ｃｍ３としたとき、λ１、λ２において上記式（２１）、式（２２）から第１放射輝度計２０で測定されるべき放射輝度Ｌ'ｃ２，λ１、Ｌ'ｃ２，λ２を求めたところ、Ｌ'ｃ２，λ１＝１．６７×１０９、Ｌ'ｃ２，λ２＝７．２３×１０９となる。
【手続補正６７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
これに対し、図２に示すように、冷却手段４１ａ、４１ｂを設けて３００℃に冷却させた壁面と対向する位置に、第２放射輝度計４０ａ、４０ｂをそれぞれ設置した。なお、２つの冷却手段４１ａ、４１ｂは、いずれも図４（ｂ）に示すように、壁面に開口端を有し、外側に向けて突出する円筒状の凹部を設け、該凹部の外周に冷却手段４１ａ、４１ｂとしての水冷管を巻き付ける方法により設置した。また、上記円筒状の凹部は、いずれも円筒の長さ（高さ）を調節して黒体空洞とし、該壁面の放射率を０．９９９とした。そして、この２つの第２放射輝度計４０ａ、４０ｂにより、それぞれ、２波長λ１、λ２で測定することを想定した場合のＬ'ｄ１，λ１、Ｌ'ｄ１，λ２及びＬ'ｄ２，λ１、Ｌ'ｄ２，λ２を得て、上記式（１５）、式（１６）から粉塵の放射輝度比であるＬｄ１，λ１／Ｌｄ１，λ２及びＬｄ２，λ１／Ｌｄ２，λ２を求め、上記式（６）から粉塵温度Ｔｄ１＝１０００℃、Ｔｄ２＝９００℃を得る。更に、上記式（１７）、式（１８）から、Ａｐ１・Ｎ１＝０．２５３６、Ａｐ２・Ｎ２＝０．２５３０を得る。次に、これらの情報を、上記式（２３）、式（２４）に代入してＬｃ，λを得て、上記式（１１）からＴｃ＝１４５０℃を得ることができる。
【手続補正６８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
一方、本実施例のように第１放射輝度計２０により被加熱物３０の放射輝度を測定した時の第１，第２粉塵存在領域の長さが、それぞれｓｃ１＝３ｍ、ｓｃ２＝２ｍ、かつ粉塵温度が、それぞれＴｄ１＝１０００℃、Ｔｄ２＝９００℃である場合、実施例１のように第２放射輝度計４０により粉塵存在領域の１か所のみ、かつ粉塵存在領域の中間点で粉塵の放射輝度を測定する場合、実施例１における粉塵存在領域長はｓｃ＝５ｍ（＝ｓｃ１＋ｓｃ２）、同点での粉塵温度Ｔｄ１は１０００℃である。図１に示すように、冷却手段４１を設けて３００℃に冷却させた壁面と対向する位置に、第２放射輝度計４０を設置した。なお、冷却手段４１は、図４（ｂ）に示すように、壁面に開口端を有し、外側に向けて突出する円筒状の凹部を設け、該凹部の外周に冷却手段４１としての水冷管を巻き付ける方法により設置した。また、上記円筒状の凹部は、いずれも円筒の長さ（高さ）を調節して黒体空洞とし、該壁面の放射率を０．９９９とした。そして、この第２放射輝度計４０により、２波長λ１、λ２で測定する場合のＬ'ｄ，λ１、Ｌ'ｄ，λ２を得て、上記式（５）から粉塵の放射輝度比であるＬｄ，λ１／Ｌｄ，λ２が分かり、上記式（６）から粉塵温度Ｔｄ＝１０００℃が、更に上記式（７）からＡｐ・Ｎ＝０．２５３６が計算されることになる。しかし、第１放射輝度計２０で測定される放射輝度Ｌ'ｃ，λ１、Ｌ'ｃ，λ２は、それぞれ先に求めたＬ'ｃ２，λ１＝１．６７×１０９、Ｌ'ｃ２，λ２＝７．２３×１０９であり、これらを上記式（１０）に代入してＬｃ，λを得て、上記式（１１）からＴｃ＝１４１１℃を得る。
【手続補正６９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
更に、第２放射輝度計４０を使用しない既存技術である２色法により計測した場合は、先に得たＬ'ｃ２，λ１＝１．６７×１０９、Ｌ'ｃ２，λ２＝７．２３×１０９の比から、上記式（６）にて計算すると、Ｔｃ＝１２５４℃となる。即ち、本方法による粉塵存在領域２か所による計測、同１か所による計測、既存技術（２色法）における計測誤差はそれぞれで０℃、−３９℃、−１９６℃であり、本方法が既存技術と比べて精度が高いこと、更に、粉塵存在領域において、粉塵温度、粉塵濃度、粉塵粒子の半径等に分布がある場合は、粉塵の放射輝度の測定箇所を増やすことで、温度計測精度を高めることができることが分かった。