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赤外線サーモグラフィの定義 Infrared inbestigationreal estate


赤外線サーモグラフィの定義

対象物から出ている赤外線放射エネルギーを検出し、見かけの温度に変換して、温度分布を画像表示する装置あるいはその方法のことである。 

赤外線サーモグラフィの特徴

1)面の温度分布として捉え、可視化情報として表示できる。

2)対象物から離れたところから、非接触で温度測定ができる。

3)リアルタイムで温度計測ができる。

赤外線サーモグラフィのメリット

1)広い範囲の表面温度の分布を相対的に比較できる。

2)動いている物や危険で近づけない物でも、簡単に温度計測できる。

3)微小物体でも温度を乱すことなく温度計測できる。

4)食品、薬品、化学製品などでも衛生的に温度計測できる。

5)温度変化の激しい物や短時間の現象でも温度計測ができる。

赤外線サーモグラフィについて良く誤解される点

Q1)赤外線カメラから何か照射しているのでは?

A1)何も照射していません。
   対象物から放射されている赤外線を受動的に検出するだけです。
   但し、周囲からの影響を受ける場合があります。



Q2)波長で温度分布を測定するのでは?

A2)波長ではなく、赤外線エネルギー量により温度分布を測定します。


Q3)物体の表面から透過して見ることができるのでは?

A3)物体の表面から放射されている赤外線を検出するため裏側を透過して見ることはできません。
   但し、熱伝導の違いで表面に温度分布のできる場合は、裏側を推定することができます。

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赤外線とは

1)赤外線の発見

 1800年にイギリスの天文学者ハーシェルによって発見されました。ハーシェルは太陽光をプリズムで分光している時に、偶然に赤色光の外側に物体の温度を高くする目に見えない光があることに気がつきました。
 2)赤外線=電磁波

 赤外線とは一言でいうと、電磁波の一種です。電磁波とは光や電波などの波動の総称で、テレビのリモコン、X線やラジオの電波も電磁波です。赤外線の波長域は0.78μm〜1mmと可視光線よりも相当広くなっています。赤外線は大別して近赤外線・中赤外線・遠赤外線とは区別され、目的により使い分けされます。

     
3)赤外線の性質

 @可視光より波長が長いため目で見えない。可視光の明るさ、暗さに関係しない。

 A絶対0°K以上の全ての物体から自然に放射されている。従って、あらゆる分野に適応できる。

 B物体を暖める性質がある。熱線と云う場合がある。

 C光(電磁波)の一種である。真空中も伝わることができる。

 D赤外線エネルギーと物体の温度は相関関係にある。従って、物体の温度を測定することができる。 
 4)熱の伝わり方

熱は高い方から低い方へ移動しますが、伝わり方には「伝導」、「対流」、「放射」の三種類があります。 
 「伝導」とは接触した個体や液体の温度の高い方から低い方へ熱が移動することです。
接触式の温度計は、このような伝導の性質を利用して対象物の温度を測定します。
対流」とは暖かい空気が軽くなって上昇し、冷たい空気が重くなって下降することです。
ストーブをつけると部屋全体が暖かくなるのはこの対流のためです。
 
 「放射」とは電磁波で物質が持つ熱エネルギーを周囲に放射する現象のことです。物体からの放射は、温度が高いほど多く、放射される赤外線エネルギーの量は温度の4乗に比例します。
これをステファン・ボルツマンの法則と呼び、赤外線サーモグラフィはこの法則を利用して物体の温度計測をしています。

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赤外線の放射、反射、透過、吸収

物体が赤外線を吸収すると、温度が上昇し、赤外線を放射すると温度が低下します。
熱平衡状態(温度が変わらない状態)では、物体は赤外線の放射と吸収が同じ量となります。

     


赤外線サーモグラフィの測定原理

全体の流れとしては、測定対象物から放射された赤外線をゲルマニウムレンズで結像させ、マイクロボロメータと呼ばれる特殊な赤外線検出素子で赤外線を検出します。
検出された信号はアンプを通り、アナログデータからデジタルデータに変換され、CPUで演算・補正し、画像が表示されます。

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温度分布表示画像

画像データを記録しておけば、パソコンで自由に計算処理ができます。温度分布表示画像は、画素ごとに温度に応じて色を付けてカラー画像としたものです。 
温度分布画像表記説明
  
外壁モルタルの剥離
 
住宅屋根裏断熱不良
  
集合住宅壁面からの漏水
  
工場屋根裏からの漏水
  
ビル壁面からの漏水 
 
橋梁劣化

・橋梁の床版や高欄のコンクリートの劣化や剥離未然検出。



・外壁の剥離と同様にコンクリートの剥離も高欄では日射により判明する。



・床版では外気温度の変動で発見できるが、日射に比べて温度差は非常にわずかである。
 
法面劣化

・水分、草は蒸発による気化熱で低温に、モルタルの空洞は日射により高温になる。

・法面の下の土砂が流れたり、水が留まっている様子が判明する。

 
 

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調査物件別 赤外線サーモグラフィ映像

建築物
可視画像
 
赤外線画像 
赤外線動画
 可視画像  赤外線画像
赤外線動画
 
 法面
可視画像  赤外線画像 
赤外線動画


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赤外線調査の流れ