放射温度計(非接触式温度計)についての技術資料【放射温度計】

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放射温度計(非接触式温度計)についての技術資料

非接触式放射温度計と接触式温度計の違い。

種類 非接触式放射温度計 接触式温度計
測定物体の大きさ 小物体でも測温できる 被測定物の温度が変わることがあり、小物体の温度は測りにくい
応答速度 速いため動いている物体でも可能 高速で動いている物体には適さない
測定状態 遠く離れて測定可能 接触しなければならない
測温点 表面温度 任意の箇所で測定が可能
(内部温度が測定が可能)
温度範囲 高温度タイプも可能 K熱電対ですと、1300℃まで
精度 比較的低い
比較的に高い
測定者による誤差が生じにくい 接触の仕方が不慣れですと
誤差が生じやすい場合もあり
食品業界 触れないので衛生的 接触すると不衛生の場合がある

放射温度計(非接触式温度計)の注意点

測定対象物の面積が、放射温度計の距離による視野以内にあることを確認してください

固体や液体の表面温度のみを測定します。

回転物の温度計測ができます。平均温度になります。

表面の凹凸がある場合、面として平均温度を計測します。

色の影響は受けません。

放射温度計は、可視光線領域ではなく、赤外線領域の波長の光を測定するため、原理的には色による誤差は生じません。

暗所での計測は問題ありません。

赤外線は真空を透過するので真空チャンバー内を測定可能です。


放射温度計(非接触式温度計)の測定できないもの

大気の温度や固体・液体の内部温度の計測はできません。

光沢のある金属などは計測できません。

その場合は、黒体テープを貼るか、黒色スプレーで光沢を除去してください。

メタリック塗装などの光沢のあるものは、測定できません。

ガラス越しの測定はできません。ガラス表面の温度をひろいます。

斜めからの測定が入射角が45度以上になる場合は、計測できません。

懐中電灯と同じで斜めの光は、楕円になるように、測定視野範囲が大きくなるので注意が必要です。

目に見える粉じんや水蒸気のある環境では、影響を受ける可能性があります。

薄い板状のものやフィルム状のプラスチックは放射率が低く、測定できないものもあります。
(ポリエチレンやポリプロピレンなど)


放射温度計に対するよくある質問と答え

放射温度計は色の違うものでも測定できますか?

  • 放射温度計は、可視光線領域ではなく、赤外線領域の波長の光を測定するため、原理的には色による誤差は生じません。

放射温度計で空気の温度は測定できますか?

  • 空気は、赤外線の放射エネルギーが小さい(放射率が小さい)ので、放射温度計で測定することはできません。

放射温度計で水の温度は測定できますか?

  • 水の表面温度は、放射温度計で測定できます。
  • 放射温度計で内部の温度を測定することはできませんが、水を攪拌して水の表面と内部を均一化すれば、内部温度を知ることはできます。

放射温度計で金属表面を測定できますか?

一般的には塗膜などのない金属表面は、放射率が低すぎるため、放射温度計での測定は難しいとされています。放射率に関してはこちら

金属表面のように外乱の影響を受けやすい低放射率のものや、放射率のわからないものを測定するとき、測定面に黒体スプレーを黒体テープを貼って放射温度計で測定します


黒体スプレー
TA410KS 300ml
耐熱温度500度
製品名 価格
通販コード O-B00
黒体スプレーTA410KS(300ml)
税別 3,000円
(税込3,240円)
黒体テープ
TA410-8T 25mmx10m
耐熱温度250度 
製品名 価格
通販コード O-B01
黒体テープ TA410-8T(25mmx10m)
標準税別 7,500円
税別 7,500円
(税込8,100円)
黒体テープ
TA410-8TB 
50mmx10m
耐熱温度250度 
製品名 価格
通販コード O-B02
黒体テープTA410-8TB(50mmx10m)
標準税別 11,000円
税別 9,760円
(税込10,540円)
黒体テープ
HB-250 
60mmx2m
耐熱温度250度 
製品名 価格
通販コード O-HB-250
黒体テープHB-250(60mm×2m
税別 5,000円
(税込5,400円)

放射温度計で透明なプラステチックの温度は測定できますか?

  • ブロックや厚い板状のプラスチックなど放射率の高いものは放射温度計で測定できます。
  • 薄い板状のものやフィルム状のプラスチックは放射率が低く、放射温度計で測定できないものもあります。(ポリエチレンやポリプロピレン)

放射温度計でどこまで離れて測定できますか?

  • 被測定物からの赤外線をさえぎる物質がない限り、どこまで離れても放射温度計で測定できます。
  • ただし、放射温度計の測定視野(測定距離と測定径の関係)に注意が必要です。
    測定対象までの距離が離れれば離れるほど測定視野が広がります

放射温度計は、高周波や磁力の影響を受けますか?

  • 対象物の近くの床面などのような比較的一定温度の場所で放射温度計で測定してみて、指示がふらついたり、誤作動を起こさないことを確認した上で測定を行うとよいでしょう。
  • 通常の電波影響への対策はほどこされていますが、高電磁場においては指示誤差やCPUの誤作動だけでなく、放射温度計の故障をまねく場合もあります。

放射温度計で真空チャンバー内を測定できますか?

  • 赤外線は真空を透過するので放射温度計で測定できます。

放射温度計でガラス越しに温度測定できますか?

  • 一般に使用されている石英ガラスが2.5マイクロmより長い波長の光を吸収してしまうため、ガラスの代わりにフッ化バリウムレンズを使用して放射温度計で測定してください。

    フッ化バリウムレンズTHI-FB 44,000円(税別)納期1-2か月放射温度計でガラス越しに温度測定

放射温度計(非接触式温度計)の放射率

放射率とは

放射率(ε)は、物体からの熱放射(赤外線エネルギー)のしやすさを0~1で表したものです。

もっとも多く放射する物体の放射率は1で黒体と呼びます。

一般の物体の放射率は0と1の間にあり、同一物質でも表面が粗いと放射率は高くなります。


放射率を調べる方法

接触式温度計との比較で放射率を調べる方法

接触式温度計を使用し、測定対象物の表面温度を測定します。

次に放射率を1に設定した放射温度計で測定対象物の表面温度を測定します。

接触式温度計の値と、放射温度計の値が同じになるまで放射温度計の放射率を少しずつ変更します。

両方の温度計の値が同じになったときの放射率が、測定物質の放射率となります。

黒体テープによる目安

粘着テープが貼れる測定対象物の場合は、黒体テープ(放射率0.94)を貼り付けて、放射率0.94に設定してください。

次に、テープを貼らないで同じ箇所を測定し、同じ温度になるように放射率値を可変させます。

参考としての放射率

表面状態が、微妙に異なることがありますので、この値はあくまでも参考値になります。

金属の放射率

品名 放射率
アルミニウム
純アルミニウム、高度光沢アルミ 0.04~0.06
アルミニウム酸化物 0.76
市販のアルミ板材 0.09
真鍮
純真鍮、高度光沢板材 0.10
真鍮酸化物 0.56~0.64
クロム、光沢有り 0.08~0.36
クロム酸化物 0.81
光沢有り 0.05
銅酸化物 0.78
青銅凹凸面 0.55
純金、光沢有り 0.02~0.03
鉄、鋼鉄(ステンレスを除く)
鉄、光沢有り 0.14~0.38
鋳鉄、光沢有り 0.21
錬鉄、光沢有り 0.28
酸化錬鉄、鈍い色 0.94
鉄板、錆びたもの 0.69
鋼鉄、光沢有り 0.07
鋼鉄薄板、巻物 0.66
鋼鉄板、磨いてないもの 0.94~0.97
鉄酸化物 0.78~0.82
赤く錆びた鉄 0.69
鉛、灰色に酸化したもの 0.28
水銀 0.09~0.12
モリブデン・フィラメント 0.10~0.20
ニッケル
光沢有り 0.07
ニッケル酸化物 0.90
白金(プラチナ)
プラチナ板、光沢有り 0.05~0.10
プラチナ線材 0.07~0.18
純銀、光沢有り 0.03~0.28
ステンレススチール
光沢有り 0.07
圧延ステンレス鋼 0.45
錫、光沢有り 0.06
タングステンフィラメント、エージングされたもの 0.03~0.35
亜鉛
純亜鉛、市販、光沢有り 0.05
トタン板(亜鉛メッキ板) 0.21
亜鉛酸化物 0.11~0.28
チタン酸化物 0.40~0.60

非金属の放射率

品名 放射率
アスベスト 0.93~0.94
煉瓦
赤、磨いてないもの 0.93
耐火粘土 0.75
カーボン
フィラメント 0.53
油煙(スス)、被膜 0.84~0.95
ペンキ、ラッカー、ワニス
塗料ラッカー 0.80~0.95
白色エナメル 0.91
黒色ラッカー 0.96~0.98
アルミニウム・ペンキ 0.27~0.67
油性ペンキ、16色 0.92~0.96
磁器、うわ薬をかけたもの 0.92
水晶(石英)、不透明なもの 0.68~0.92
アスファルト 0.90~0.98
コンクリート 0.94
セメント 0.96
0.90
0.92~0.96
0.92~0.96
0.96~0.98
0.83
ガラス 0.85~0.95
セラミック 0.90~0.94
大理石 0.94
ほたる石 0.30~0.40
石こう 0.80~0.90
しっくい 0.89~0.91
れんが(赤色) 0.93~0.95
繊維 0.90
布(黒色) 0.98
皮ふ(人) 0.98
なめし皮 0.75~0.80
木炭(粉) 0.96
ゴム(黒) 0.94
プラスチック 0.85~0.95
材木 0.90
0.70~0.94