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赤外線サーモグラフィーの応用例

赤外線サーモグラフィーの応用例や使用方法をQ&A方式でご紹介

Q:温度っていったいなんですか?

A:物質は絶対0℃でない限り、それの物資を構成する分子は運動しています。分子は震えているのです。この分子の振動の強度は、そのままその物体の温度となります。 温度が高い物質では分子振動が大きく、温度が低い物質ではこの振動が小さいというわけです。

Q:赤外線サーモグラフィーは物体の温度が測れるのですか?

A:正確には物体の表面温度を測ることができます。物質中の分子が運動していれば、そこからは赤外線が放出されています。赤外線サーモグラフィーは、物質から放出される赤外線を測定し、そのエネルギーから、対象物の温度を非接触的に測ることができます。

Q:ガラス越しや水中の物の温度も測れますか?

A:ガラスや水は、赤外線を吸収しやすい物質です。したがって、ガラス越しや水中の対象物の温度は測ることができません。昼間、部屋や自動車のガラス窓を触ると熱くなっていますね?これは、太陽光中の赤外線が吸収されるからです。正確にいうと、赤外線より波長が短い光は、ガラスや水に吸収され、熱(赤外線)に変換されます。赤外線と分類される光にも、波長が長いものから短いものまで、ある一定の幅があります。

Q:赤外線サーモグラフィーはどんな場面で使われるのですか?

A:まず第一に言えるのは、温度計で温度を測りにくい場面で使用されます。たとえば、ビルの壁浮を診断できるのですが、壁全体にわたって壁浮きを診断する方法としては、棒の先に金属球がついた棒でコンクリートの壁の表面を接触させながらはわせると、カラカラと音がします。この音の微妙な変化から、コンクリート壁の浮き具合が診断できます。しかしながら、ビルの壁全体をこの方法で診断するには時間もかかりますし、足場を組んだり、特殊な作業が必要となります。太陽光があたる壁面では、浮いている個所のコンクリートは温度上昇が早いため、赤外線サーモグラフィーで比較的簡単に壁浮き診断することができます。とにかく、赤外線サーモグラフィーによる温度測定は、接触しての温度測定が難しい物体の表面温度を測定することができます。

Q:医療用サーモグラフィーも含め、その他の応用例を教えてください。

特殊な応用例として、以下のような利用をされているお客様がいらっしゃいます。・昆虫の体温測定(ミツバチ)・レーシングカーの走行中のタイヤ表面温度測定や、路面温度測定。

・手術中(開腹時)の内臓組織の温度分布測定による、血管結束の確認。

・脳の血流減少領域の検知。

・漢方やハーブ投与による冷え性改善率の数値化。

・スポーツ競技中の選手の体の各部位の温度測定を行い、ウエアーの通気性を個々の選手のために適切にカスタム・デザインする。

・長距離ランナーの靴の温度を測定し、摩擦熱発生個所を同定し、カスタム・デザインにいかす。

・乳房の温度分布測定による、乳がん検診。(マンモグラフィー、サーモグラフィー、エコーによる多重検診)

・糖尿病患者の四肢温度測定による末梢血管閉塞の検知。

・大量生産ラインでのお菓子の表面温度測定。

・室内天井の温度測定による雨漏り個所の検出。

・室内壁、天井の温度測定による、断熱材欠失部位の検知。

・培養細胞にピンポイントでレーザー光を照射し、照射部位の温度をピンポイントで測定。

・唐辛子エキスが含まれる温シップ材の貼付と、貼付箇所の温度変化追跡および効果検証。

・数百頭の牛の短時間体温測定(日常の健康診断:眼球および鼻の温度測定)。感染症の早期発見対策として。

・野鳥の非接触的体温測定。

・動物園における猛獣の体温測定。

・変温動物の体温と行動との相関関係研究。

弊社が把握している応用例として、このようなものがあります。まだまだ、これから益々増えていくことでしょう。


Q:赤外線サーモグラフィー/サーモカメラにはさまざまな解像度がありますが、温度測定に精度の差はみられますか?

A:チノー/FLIRのサーモグラフィーに限って言うと、カメラのディスプレイに表示されるある特定範囲内の最高温度や最低温度を測定する機能があります。これはその領域内の最高温度、あるいは最低温度の個所にマークがリアルタイムに移動し、その温度を表示します。このような小さなスポットの温度を精密に図ろうとすると、やはり解像度は高い方が測定精度が高くなることがあります。弊社が行った実験では、通常のビルの壁浮などの検査には【チノー/FLIR 小型熱画像カメラ CPA-0150J 】で十分ですが、細かな電気回路を、ある程度の距離から非接触的に温度測定する場合には、【チノー/FLIR 小型熱画像カメラ CPA-0170】の方が測定精度が高かった経験があります。

Q:赤外線サーモグラフィーで動画は撮影できますか?

A:チノー/FLIRの赤外線サーモグラフィー/サーモカメラでは、CPA-Tシリーズ(CPA-T335〜)から動画の記録が可能です。その他の下位機種では、ディスプレー上に観察中の画像がリアルタイムに表示されますが、それを観察しながら、手元のシャッターを押して静止画を本体メモリー中に記録します。それぞれのサーモカメラは、本体パソコンとの接続で、フレーム数が多い記録が可能となります。本体メモリーに記録した画像はUSB接続でパソコンに転送できます。本体からメモリーを抜いてパソコンにさしても記録画像をパソコンに転送できます。

Q:正確な温度を測るには、測定温度域が狭いほうが良いように思うのですが...。

A:はい。そう理解して頂いて構いません。たとえば人の体温を測定する場合には、0.1℃単位の精密さが求められます。そのような使用目的の場合には、数百℃まで測定できる、測定可能温度幅が広いモデルよりも、比較的低い温度域を狭い範囲で測定できるサーモカメラが推奨されます。比較的安価で、動画撮影を必要としない場合には「赤外線サーモグラフィー(小型熱画像カメラ) CPA-0170」が人気です。あるいはまた、人の体温域温度帯を正確に測定できているかを、チノーが国内で再検証したモデル「赤外線サーモグラフィー(小型熱画像カメラ) CPA-0170 (人体温測定仕様)」があります。

Q:赤外線サーモグラフィーで動物の体温を瞬間で測温できるって本当ですか?

A:赤外線サーモグラフィーは対象物から発生られる赤外線をリアルタイムに検出して可視化しています。すなわち、物が赤外線サーモグラフィー中のディスプレーでリアルタイムに観察できているということは、その時点で温度測定ができているといえます。すなわち、カメラのディスプレーにとらえたところでシャッターを押して記録してしまえば、特定個所の温度がわかります。「チノー/FLIR 赤外線サーモグラフィー CPA-0170では、本体ディスプレー中の四角い枠の中に温度を測定したい領域を映し出せば、その柵内の最高温度あるいは最低温度をリアルタイムで表示する追跡機能がついています。したがって、撮影用シャッターを押さなくても、動物の耳や眼球の温度は瞬時に表示されます。但し、重要な事は、体温測定は医療用器具・機器でのみ測定できるものであり、医療用以外の一般の赤外線サーモグラフィーは物質の表面温度分布を測定するにとどまります。弊社のホームページの「サーモグラフィー写真館」では、人やネコの撮影実例があります。人の場合、耳穴で体温を測定する体温計がありますが、これは耳奥の脳に近い部分の温度を測定します。この領域は外気温の影響を受けにくく、体から放射されるの赤外線を医療用体温計で正確に、再現性良く体温の測定ができます。体温の測定は、医療用器具によって行われます。

皆様からも赤外線サーモグラフィーの応用例をご教示ください。

MOMO1CPA-B304

※高解像度の赤外線サーモグラフィーは軍事目的でも使用されるため、輸出制限があります。弊社が販売する赤外線サーモグラフィーの海外輸出はお受けできませんのでご了承ください。



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