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적외선 기술의 발전
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적외선이란?
위 그림과 같이 스펙트럼 영역의 적색 바깥쪽 영역 (가시광선과 마이크로파 사이) 을 의미 합니다.
일반적으로 적외선은 가시광선보다 파장이 길고 전자레인지 같은 전자기기에 사용되는 마이크로파 보다는 파장이 짧습니다.
지구에 있는 모든 물질은 고유의 절대 온도 (-273.15℃ 이상) 를 가지고 있는데 이 물체들은 고유의 적외선을 방사하게 됩니다.
오늘날 우리는 적외선 센서를 통해 대상의 온도를 측정할 수 있습니다.
적외선 기술
적외선 온도계
적외선 온도계는 물체가 방사하는 적외선을 센서로 감지해 그 대상의 표면온도를 측정할 수 있습니다.
열화상 카메라
적외선 온도계 처럼 물체가 방사하는 적외선을 센서로 감지해 그 대상의 표면온도를 이미지화 해서 나타냅니다.
열화상 카메라 측정원리
먼저 열화상 카메라의 측정원리를 이해하기 위해 방사율과 D:S 라는 용어에 대해 알아야 합니다.
방사율이란 한 물체가 외부 광 에너지를 흡수한 후 일부 재방사하거나 혹은 표면 반사 현상이 일어날 때 재 복사하는 에너지 비율을 말합니다.
이때 반사 현상이 일어나지 않은 물체는 흑체(Black body) 라고 하며 방사율 값은 '1' 로 규정하고 있습니다.
이러한 이유 때문에 방사율 값은 1을 넘지 않고 물체의 표면상태(광택, 거칠기, 산화 등) 에 따라 '0 ~ 1' 의 방사율을 갖게 됩니다.
인간의 신체는 보통 0.95의 높은 방사율을 가지고 있습니다.
D:S ( Distance : spot ) 거리(물체에서 센서까지) 대 스팟(스팟 크기) 을 나타내는 용어로써 한 부위의 정확한 온도를 측정하기 위한 거리를 나타냅니다.
물체의 온도측정시 스팟 크기가 물체의 표면 면적보다 넓으면 정확한 온도를 측정할 수 없기때문에 정확한 거리에서 측정을 해야 올바른 온도값을 얻을 수 있습니다.
위 그림들과 같이 하나의 적외선 온도계는 하나의 스팟의 온도를 측정할 수 있습니다.
허나 열화상 카메라의 경우 물체의 온도를 이미지화 하기때문에 하나의 픽셀에서 하나의 스팟의 온도를 측정할 수 있습니다.
예를 들어 120 * 90 (10800)픽셀의 열화상 카메라를 사용한다고 가정했을경우 우리는 10800개의 적외선 온도계를 사용하는 것과 동일합니다.
이는 물체에 대한 정확한 온도와 문제점을 안전하고 빠르게 찾아낼 수 있습니다.
고객들이 많이 하는 질문!
1. 열화상 카메라로 유리창 뒤에있는 물체의 온도를 측정할 수 있을까요?
정답은 측정되지 않습니다.
일반 유리는 상온에서 물체표면이 방사하는 적외선투과를 차단합니다. (가시광선만 투과됨)
이러한 이유때문에 유리창 넘어 물체를 적외선온도계, 열화상 카메라로 측정할 수 없습니다.
2. 방사율을 모르는 물체의 방사율은 어떻게 알수있나요?
일반적으로 물체에 대한 대략적인 방사율은 인터넷에만 검색해봐도 알 수 있습니다.
하지만 정확하게 방사율을 알고 싶으시다면 접촉식 온도계가 필요합니다.
1.방사율을 측정하고 싶은 대상의 온도를 접촉식 온도계로 측정합니다.
2.접촉식 온도계로 측정한 온도값을 열화상카메라의 방사율 조정을 통해 똑같이 맞춥니다.
이러한 방법을 통해 물체의 방사율을 알 수 있습니다.
3. 열화상 카메라의 교정 주기 및 교정방법은 어떻게 될까요?
보통의 경우 1년주기로 교정하게 됩니다.
1.방사율이 1인 흑체를 기준점으로 정한 온도까지 올리거나 내립니다
2.교정시설에서 사용하는 열화상카메라와 교정대상인 열화상 카메라를 가지고 기준점으로 온도를 맞춘 흑체의 온도를 측정합니다.
3.두 기기의 온도차를 통해 피교정체의 오차율을 알 수 있습니다.
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