赤外線温度計の原理と応用
赤外線温度計は、物体が発する赤外線の放射エネルギーを電気信号に変換します。 赤外線放射エネルギーの大きさは物体自体の温度に対応します。 変換された電気信号の大きさに応じて、物体の温度を知ることができます。
1. 赤外線温度計の原理
赤外線温度計は光学系、光電検出器、信号増幅器、信号処理、表示出力などで構成されています。 光学系は対象となる赤外線放射エネルギーを視野内に集めます。視野の大きさは温度計の光学部品とその位置によって決まります。 赤外線エネルギーは光検出器に集束され、対応する電気信号に変換されます。 信号はアンプと信号処理回路を通過し、機器の内部処理と対象物の放射率のアルゴリズムに従って補正された後、測定対象物の温度値に変換されます。
自然界では、温度がゼロより高いすべての物体は、常に周囲の空間に赤外線放射エネルギーを放射しています。 物体の赤外線放射エネルギーの大きさとその波長に応じた分布は、その表面温度と非常に密接な関係があります。 したがって、物体自体が放射する赤外線エネルギーを測定することにより、その表面温度を正確に決定することができ、これが赤外線放射温度測定の客観的な基礎となります。
赤外線温度計の原理 黒体は、放射エネルギーのすべての波長を吸収し、エネルギーの反射と透過がなく、表面の放射率が 1 である理想的な放射体です。 しかし、実際の自然界の物体はほとんど黒体ではありません。 赤外放射の分布を解明し得るためには、理論研究により適切なモデルを選択する必要があります。 これはプランクによって提案された体腔輻射の量子化振動子モデルであり、プランクの黒体輻射の法則、つまり波長で表される黒体の分光放射輝度が導出され、これがすべての赤外線輻射理論の出発点となるため、黒体輻射の法則と呼ばれます。 すべての実際の物体の放射線量は、放射線の波長や物体の温度だけでなく、物体を構成する材料の種類、作製方法、熱過程、表面状態、環境条件などにも依存します。 したがって、黒体輻射の法則をすべての実際の物体に適用するには、材料の特性と表面状態に関連する比例係数、つまり放射率を導入する必要があります。 この係数は、実際の物体の熱放射が黒体の放射にどれだけ近いかを表し、その値は 0 から 1 未満の値の間になります。放射の法則によれば、材料の放射率が以下である限り、既知であれば、あらゆる物体の赤外線放射特性も既知です。 放射率に影響を与える主な要因は、材料の種類、表面粗さ、物理的および化学的構造、材料の厚さです。
赤外線放射温度計を使用して対象物の温度を測定する場合、まず対象物の帯域範囲内の赤外線放射を測定する必要があり、その後、温度計によって測定対象物の温度が計算されます。 単色高温計は、帯域内の放射線量に比例します。 2 色高温計は 2 つの帯域の放射線量の比に比例します。
第二に、赤外線温度計の応用
赤外線温度計は一般的に使用される温度測定器であり、主に光学システム、光検出器、信号増幅器、信号処理、表示出力などの部品で構成されており、多くの業界で広く使用されています。 本日は主に赤外線温度計の応用範囲を紹介し、ユーザーが製品をより良く活用できるようにしたいと考えています。
電気機器の測定
非接触赤外線温度計は安全な距離から物体の表面温度を測定できるため、電気機器のメンテナンス作業に欠かせないツールです。
電気機器への応用
以下のような用途において、機器の故障や計画外の停電を効果的に防止できます。
コネクタ - 電気接続では、繰り返しの加熱 (膨張) と冷却 (収縮) による熱の発生や、表面の汚れ、炭素の堆積、腐食により、コネクタが徐々に緩むことがあります。 非接触温度計は、重大な問題を示す温度上昇を迅速に特定できます。
モーター - モーターの寿命を保つために、電源接続線と回路ブレーカー (またはヒューズ) が同じ温度であることを確認してください。
モーターベアリング - 問題が機器の故障を引き起こす前に、ホットスポットをチェックし、定期的に修理または交換してください。
モーター コイルの絶縁 - モーター コイルの温度を測定することで、モーター コイルの絶縁寿命を延ばします。
フェーズ間の測定 - 誘導モーター、メインフレーム コンピュータ、その他の機器のワイヤとコネクタがフェーズ間で同じ温度であることを確認します。
変圧器 - 空冷デバイスの巻線を赤外線温度計で直接測定して、過剰な温度がないか確認できます。ホットスポットがある場合は、変圧器巻線の損傷を示します。
無停電電源装置 - UPS 出力フィルタの接続ワイヤ上のホット スポットを特定します。 冷たいスポットは、DC フィルター ラインの開回路を示している可能性があります。
バックアップ バッテリー - 低電圧バッテリーが正しく接続されていることを確認します。 バッテリー端子の接触が悪いと、バッテリーのコアロッドが焼けるほどの熱が発生する可能性があります。
バラスト - 煙が出る前にバラストが過熱していないか確認してください。
ユーティリティ - コネクタ、ワイヤ スプライス、変圧器、その他の機器のホット スポットを特定します。 光学機器の特定のモデルは 60:1 以上の範囲を持ち、ほぼすべての測定対象を範囲内に収めます。
