Chapter 1
なぜ放射温度計による非接触計測が使われる？
放射温度計は、対象物から放射される赤外線エネルギーを利用して、 対象物の表面温度を非接触で測定する機器です。
対象物に直接センサを取り付ける必要がないため、 高温物、移動している製品、 接触によって状態が変わる対象、 センサを設置しにくい場所などで利用されています。
高温物の測定
炉内や加熱された製品など、 接触式センサを近づけにくい対象の表面温度を測定できます。
移動体の測定
搬送中の製品など、 センサを直接取り付けることが難しい対象を測定できます。
接触できない対象
衛生上の理由や構造上の制約などにより、 直接接触させたくない対象に利用できます。
一方で、非接触であること自体が 高精度測定を保証するわけではありません。 むしろ、接触式とは異なる測定原理を理解し、 測定対象や環境に応じて条件を整えることが重要です。
放射温度計の原理や具体的な選び方については、 「失敗しない放射温度計ガイド」 でも詳しく解説しています。
Chapter 2
非接触温度計測ではどんな誤差が起きる？
放射温度計の指示値は、 対象物の温度だけで決まるわけではありません。 対象物の表面状態や測定条件などによって、 実際の温度と指示値の間に差が生じることがあります。
| 要因 | 測定への影響 | 確認すること |
|---|---|---|
| 放射率 | 対象物から放射される赤外線の見え方が変わります。 | 材質、表面状態、放射率設定 |
| 測定距離 | 距離によって測定視野との関係が変わります。 | D:S比、測定対象の大きさ |
| 測定角度 | 対象物の反射や測定条件の変化につながります。 | センサの向き、対象物の表面状態 |
| 周囲からの反射 | 周囲の熱放射を対象物からの放射と誤って受ける場合があります。 | 周囲の高温物、反射面、設置場所 |
| 光学系・センサ状態 | 汚れや経年変化が測定値へ影響する場合があります。 | レンズ・窓の汚れ、機器状態、点検・校正 |
「高性能な放射温度計だから誤差がない」と考えるのではなく、 機器・対象物・設置条件を一つの測定系として確認する ことが重要です。
Chapter 3
放射率とは？なぜ設定が重要なのか
放射率は、物体の表面が熱放射をどの程度放射するかを表す量です。 放射温度計では、対象物の放射率を前提として温度を算出するため、 放射率設定が実際の対象物と合っていないと、 指示値に誤差が生じる場合があります。
同じ材質でも、 表面の酸化状態、粗さ、研磨状態、塗装、 汚れなどによって放射率が変化する場合があります。
材質だけで決めない
「鉄だからこの放射率」というように、 材質名だけで固定値を決めるのではなく、 実際の表面状態を確認することが重要です。
表面状態を見る
酸化、研磨、塗装、汚れなどによって 放射率が変わる場合があります。
実測で確認する
必要に応じて接触式温度計などと比較し、 放射温度計の設定や測定条件を確認します。
放射率やD:S比など、 放射温度計の選定・使用時に注意したいポイントについては、 放射温度計ガイド を参照してください。
Chapter 4
測定距離・角度・反射など、設置条件も確認する
非接触温度計測では、 放射率だけでなく測定位置そのものが結果に影響します。
| 確認項目 | 確認する理由 | 対策例 |
|---|---|---|
| 測定距離 | 測定対象が視野いっぱいに入っていないと、 周囲の温度の影響を受ける場合があります。 | D:S比と対象サイズを確認する |
| 測定角度 | 表面の反射条件が変化します。 | 可能な限り適切な角度から測定する |
| 周囲の高温物 | 周囲からの熱放射が対象物表面に反射され、 測定値へ影響する場合があります。 | 設置場所を変更する、 遮蔽などを検討する |
| 測定窓・光学系 | 汚れや付着物によって測定条件が変化する場合があります。 | 清掃・点検方法を決める |
Chapter 5
放射温度計の校正とは？
校正とは、 測定器の指示値と基準となる値を比較し、 どの程度の差があるかを確認することです。
放射温度計では、 基準温度を実現した黒体炉などを測定し、 放射温度計の指示値との差を確認する方法があります。
校正と調整は同じではありません。 校正はまず測定値の差を確認するためのものです。 必要に応じて調整、修理、交換などを検討します。
なぜ校正が重要なのか
放射温度計は、 使用環境や機器の状態によって測定値が変化する場合があります。 特に品質管理、工程管理、試験などで測定値を重要な判断材料として使う場合は、 定期的に測定値の状態を確認することが重要です。
測定値の確認
基準となる温度と比較して、 現在の指示値との差を確認します。
変化の把握
過去の校正結果と比較することで、 指示値の変化傾向を把握する材料になります。
品質管理
測定値を品質管理や工程管理に使う場合の 信頼性管理に活用できます。
校正周期については、 使用頻度、使用環境、要求精度、 過去の校正結果、測定値がずれた場合の影響などを考慮して決定します。
Chapter 6
チノーの放射温度計・温度校正装置・校正サービス
チノーでは、 放射温度計だけでなく、 放射温度計を校正するための標準放射温度計、 比較校正用黒体炉、定点校正用黒体炉などの 温度校正関連製品も提供しています。
高温域の定点校正にも対応
チノー校正試験では、 放射温度計を対象として、 Cu点、Pt-C点、Re-C点などを用いた校正に対応しています。 Re-C点は2474℃です。
チノー校正試験の放射温度計向け校正では、 形式や校正方法に応じて校正点が設定されています。 詳細な対象範囲や条件については、 最新のサービス情報をご確認ください。
Chapter 7
「測れる」から「信頼して使える」温度計測へ
非接触温度計測では、 放射温度計そのものの性能だけでなく、 対象物、測定環境、設置条件、 放射率設定、点検・校正までを含めて 測定系全体を考えることが重要です。
測る
用途や対象物に合った放射温度計を選び、 適切な条件で測定します。
確認する
放射率、距離、角度、 反射、光学系などの測定条件を確認します。
校正する
基準となる温度との比較によって、 指示値の状態を確認します。
活用する
信頼性を管理した測定データを、 品質管理、工程改善、設備管理などに活用します。
チノーでは、 温度センサ、放射温度計、 温度校正装置、標準放射温度計、 チノー校正試験、JCSS校正試験など、 温度計測に関わる製品・サービスを提供しています。
FAQ
非接触温度計測・校正についてよくある質問
Q. 放射温度計は接触式温度計より正確ですか？
一概には比較できません。 放射温度計は非接触で測定できる利点がある一方、 放射率、測定距離、反射、表面状態などの影響を受けます。 用途と測定条件に適した方式を選ぶことが重要です。
Q. 放射率が分からない場合はどうすればよいですか？
対象物の材質や表面状態から候補値を確認したうえで、 接触式温度計など別の測定方法との比較によって 条件を確認する方法があります。 実際の対象物に適した方法は、測定条件を含めて検討します。
Q. 放射温度計にも校正は必要ですか？
測定値を品質管理、工程管理、試験などの重要な判断材料として利用する場合は、 定期的に指示値を確認し、必要に応じて校正することが重要です。 校正周期は用途や使用条件に応じて設定します。
Q. 黒体炉は何のために使いますか？
放射温度計の校正などで、 基準となる放射温度を実現するために使用します。 チノーでは、比較校正用黒体炉や定点校正用黒体炉を提供しています。
Q. チノー校正とJCSS校正は何が違いますか？
JCSS校正は、 計量法に基づく計量法トレーサビリティ制度における 登録事業者によって実施される校正です。 一方、チノー校正は、 チノーの基準によって行う校正試験です。 必要な校正の種類は、用途や要求事項を確認して選定します。
まとめ
非接触温度計測は「測定条件」と「信頼性管理」まで考える
放射温度計は、 高温物や移動体など、 接触式では測定しにくい対象の温度を 非接触で測定できる便利な機器です。
しかし、 放射率、測定距離、角度、 反射、光学系などの条件によって 測定値が変化する場合があります。 そのため、機器の選定だけでなく、 実際の測定環境を含めて測定系を設計することが重要です。
さらに、 品質管理や工程管理などで測定値を重要な判断材料として使用する場合は、 点検や校正によって測定値の状態を継続的に確認することが、 信頼性のある温度管理につながります。
放射温度計を選ぶ → 適切に設置する → 測定条件を確認する → 校正する → 活用する
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