Q&A

非接触温度計シリーズとは

Q.赤外線とは?
Q.遠赤外線とは?
Q.赤外線の利用法は?
Q.従来型(接触型)温度計と非接触型温度計の違い
Q.非接触型温度計の使用上の注意点は?


Q.赤外線とは?

目に見えない光で赤色の光の外側にある光です。地球上の全てのものに温度があり、温度があるとその物から赤外線が放射されています。人間は37℃程度の温度なので弱い赤外線を発しており、太陽は6,000℃程度なので、強烈な光と赤外線を発しています。


Q.遠赤外線とは?

赤外線を区分すると、近・中・遠の3つに区分され、これらの区分は赤外線の波長で決められています。(近赤外線0.7-1.4um、中赤外線1.4-3um、遠赤外線3-1,000um)


Q.赤外線の利用法は?

1.加熱法(エネルギー)として利用
水分の過熱なら中赤外、水分子の回転スペクトルなら遠赤外、振動スペクトルなら近赤外部を利用するのが望ましい。(例:天津甘栗の加熱、石焼イモの過熱)

2.赤外線計測技術(情報受信)としての利用
物体から放射される赤外線をとらえ、物体の温度・温度分布を計測する技術。
赤外線を物体に放射し、その赤外線の吸収・透過・反射などの特性を計測する技術。

3.赤外線通信技術(情報受/発信)としての利用
電気製品のリモコン、パソコンデータ通信、CDデータ読み取り。

4.赤外線レーザー技術(エネルギー)としての利用
レーザー用医療用メス、産業用切削加工機 YAG(1.06um)、CO2(10.6um)


Q.従来型(接触型)温度計と非接触型温度計の違い

そもそも温度を測るときは そのものに温度計を接触させて測ることになっています。その際、以下の2点に注意しなければなりません。

1.測ろうとする物体に温度計を接触させること
2.温度計が測ろうとする物体と同じ温度になっていること

この方式では・・・

時間を要する
体温を測る場合、昔のガラス温度計では、約3分の時間が必要でした 。
現在の電子式体温計は体温の上昇をコンピューターで予測し、約1分程度で早めに表示しています。

物と接触しなければならない
測る物が小さくて、温度計を接触させるとその物の温度が変化してしまうような場合、本質的に危なくて接触ができないところ(電気設備のように感電事故が発生する)は計測できず、示温テープ(温度の状態で色が変わるようなタイプ)のような物で対処していました 。また、食品を扱うような分野で加熱温度の管理、冷凍保存の管理においても接触型は衛生的ではなく、問題がありました。

非接触型温度計には以下の特徴があります。

測定に時間を要さない
測ろうとする物体から放射してくる赤外線をセンサーで受け取るので、センサーの整定時間程度の時間(1~2秒)で計測は完了します。

物に接触させる必要がない 測定対象物と温度計の距離に関係なく測定できる
あらかじめ赤外線の集光特性(距離係数)があり、その範囲内なら距離に関係なく(温度計を近づけたり遠ざけたりしても温度指示は変化しない)測定することができます。


Q.非接触型温度計の使用上の注意点は?

1.放射率を考える。
放射率は測ろうとする物体の材料と表面状態で変化するので、温度計には放射率の設定機能が付いています。
おおよその値は文献などで判明しておりますが、接触型温度計で実測し放射率を求めるか、黒体テープを貼り付けて放射率を規定値にして計測する方法があります。

2.測ろうとする物体の大きさと温度計の位置を考える。
この温度計には測定対象物から赤外線を集めてセンサーまで到達させるレンズ+ホルダーがあり、その設計には用途によって様々な特徴があります。これらの性能を表示するのは距離係数として定義されています。
距離係数=温度計から測定物までの距離/測定対象物の面積の直径

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