機械駆動や精密加工の発熱現象を解明

高速度サーモグラフィ、高感度化アルゴリズム、冷却センサー、独自システム

 温度計測は、様々な現象における発熱状況を把握したり、温度とその他の現象との関係性を把握するためなど、多くの解析に欠かせない。
 温度計測には、様々な手法があるが、直接測定物に熱電対などを接触させて計測する手法と、非接触で光学的に赤外線カメラで熱放射を計測する手法に大別される。
 後者は、測定対象の温度の面分布を計測できる強みもあるが、従来の赤外線カメラでは熱雑音の影響が強く、精度や高速性が得られにくいことが課題。また、正確な温度計測には、測定対象の放射率を反映させた正しい校正が必要など、赤外線カメラ自体や計測方法の正しい管理やノウハウが必要で、これらを簡略化させた評価ではR&Dや生産管理に必要な精度を得ることが困難だった。

当社で扱う冷却式の赤外線ハイスピードカメラでは、イメージセンサーを‐190℃に冷却することで、熱ノイズが極限まで低減され、これまで実現が困難であった高精度、高速な熱イメージング計測が可能になった。

これにより高速な現象、例えば引張試験で破断する瞬間の温度上昇やレーザー加工中の被加工物の温度上昇、高速移動体の温度測定などを正確に行える。また、極わずかな温度変化を高精度に検出することにより、例えば半導体チップの動作中の温度上昇や昇温中の液体の温度ムラなどの評価も可能。更に、豊富な評価実績のある当社は、有効な温度計測が可能になる評価方法の提案や、実機を用いたデモ測定や有償測定なども実現する。

これまで、非冷却のサーモグラフィーで実現できなかった高精度・高速な温度分布評価を実現できる、冷却式赤外線カメラを是非試してほしい。

上の動画は、60℃のお湯につけたゴルフボールをバウンドさせて動画撮影した様子。
左が「冷却式赤外線カメラ」の撮影データ、右が従来のサーモグラフィーの撮影データ。冷却式のデータでは、動いているボールも止まっているかのように撮影できており、動いている間の温度値も一定になっている。
一方、従来のサーモグラフィではスミアが発生し、動いている間の温度値は大きく変動が生じて正しい温度値が計測できていない。
このように、「動く対象物」や「急峻な温度変化が起こる現象」の温度計測を行う際には、R&D用赤外線ハイスピードカメラが必須となる。

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