열화상 기본 사항: 적외선 열화상 측정을 통해 비접촉 온도 측정이 가능한 방법

산업 인사이트 · 2020년 3월 15일
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2020년 3월 15일

열화상의 핵심 원리는 적외선입니다. 온도가 절대 영도(-273.15°C)를 넘는 모든 물체는 적외선(인간의 눈에 보이지 않는 전자기파, 일반적으로 파장이 0.75μm에서 1000μm 사이)을 방출합니다. 열화상 카메라는 적외선 감지기로 이러한 방사선을 포착하여 전기 신호로 변환하고 최종적으로 의사 색상 온도 분포 맵, 즉 열화상을 생성합니다.

적외선 복사: 모든 열화상 이미지의 물리적 기초

열화상의 핵심 원리는 적외선입니다. 온도가 절대 영도(-273.15°C)를 넘는 모든 물체는 적외선(인간의 눈에 보이지 않는 전자기파, 일반적으로 파장이 0.75μm에서 1000μm 사이)을 방출합니다. 열화상 카메라는 적외선 감지기로 이러한 방사선을 포착하여 전기 신호로 변환하고 최종적으로 의사 색상 온도 분포 맵, 즉 열화상을 생성합니다.

적외선 복사 강도는 물체의 온도와 표면 특성에 따라 달라집니다. 온도가 높을수록 방사선이 강해집니다. 표면 특성, 특히 방사율도 방사 강도에 영향을 미칩니다. 연마된 금속은 방사율이 매우 낮습니다(약 0.05-0.1). 이는 대부분의 적외선이 방출되기보다는 반사된다는 의미입니다. 산화물, 플라스틱, 페인트와 같은 비금속 물질은 방사율이 더 높기 때문에(약 0.7-0.95) 적외선 온도 측정에 더 적합합니다.

열화상 카메라를 효과적으로 사용하려면 적외선 방사 원리를 이해하는 것이 필수적입니다. 대상 물체의 방사율을 알 수 없으면 온도 판독값이 부정확해집니다. 예를 들어, 열화상 카메라로 연마된 알루미늄 판을 측정하면 실제 온도의 절반만 판독할 수 있습니다. 카메라는 판에서 반사된 주변 복사를 판 자체의 복사로 해석하기 때문입니다. 이것이 측정하기 전에 올바른 방사율 매개변수를 설정하는 것이 중요한 이유입니다.

주요 열화상 카메라 사양: 해상도, NETD 및 온도 범위

열화상 카메라를 선택할 때는 세 가지 매개변수가 결정적입니다. 하나라도 잘못되면 결과가 손상됩니다.

첫째: 적외선 해상도. 해상도는 열화상 선명도를 결정합니다. 해상도가 높을수록 열화상의 세부 묘사가 풍부해집니다. 일반적인 해상도에는 160×120(약 20,000픽셀), 320×240(약 77,000픽셀), 640×480(약 310,000픽셀)이 포함됩니다. 160×120 해상도는 빠른 스캐닝 및 일반 검사에 적합합니다. 320×240은 대부분의 산업 응용 분야에 균형 잡힌 선택입니다. 640×480은 전자부품의 미세한 온도차 검출 등 정밀한 분석에 적합합니다.

둘째: NETD(소음 등가 온도차). NETD는 열화상 카메라가 확인할 수 있는 가장 작은 온도 차이를 나타내며 mK(밀리켈빈) 단위로 측정됩니다. NETD가 낮을수록 작은 온도 차이에 대한 민감도가 높아집니다. 일반적으로 NETD가 50mK 미만인 카메라는 대부분의 산업 요구 사항을 충족합니다. 20mK 미만은 프리미엄 등급으로 연구 및 정밀 테스트에 적합합니다.

셋째: 온도 범위. 다양한 애플리케이션에는 다양한 범위가 필요합니다. 전기 장비 검사에는 일반적으로 -20°C ~ +150°C가 필요합니다. 산업용 용광로 검사에는 0°C ~ +1000°C 이상이 필요합니다. 건물 열 손실 검사에는 -20°C ~ +60°C가 필요합니다. PK63 시리즈 휴대용 열화상 카메라는 -55°C ~ +1580°C를 지원하며 건물 검사부터 야금까지 대부분의 응용 분야를 포괄합니다.

PK61 / PK62 / PK63: 빠른 스크리닝부터 정밀 분석까지 3가지 모델 제공

FangService에서 지원하는 열화상 제품 라인에는 보급형부터 전문가용까지 전체 스펙트럼을 포괄하는 세 가지 모델이 포함되어 있습니다. 차이점을 이해하는 것이 선택의 마지막 단계입니다.

PK61은 빠른 검사를 위해 설계된 휴대용 열화상 카메라입니다. 핵심 장점은 휴대성입니다. 주머니에 들어갈 만큼 작고 하루 종일 가지고 다닐 수 있을 만큼 가볍습니다. 작동은 간단합니다. 전원 켜기, 조준, 읽기 등 세 단계가 완료됩니다. 적합: 전기 캐비닛의 일상적인 온도 검사, HVAC 시스템의 빠른 평가, 건물 누출의 사전 위치 파악. PK61은 적당한 적외선 해상도와 약 50mK의 NETD를 갖추고 있어 일반적인 검사 요구 사항을 충족합니다.

PK62는 지점 온도 측정용으로 설계된 적외선 온도계(IR 건)입니다. 열화상 카메라와 달리 적외선 온도계는 단일 지점에서 온도를 측정합니다. 조준하고 누르면 온도 숫자가 화면에 나타납니다. PK62의 장점은 높은 정밀도(일반적으로 ±1°C ~ ±2°C), 빠른 응답(일반적으로 1초 미만) 및 상대적으로 저렴한 비용입니다. 적합: 모터 베어링 온도, 파이프 표면 온도, 식품 가공 온도 제어 등 정밀한 단일 지점 온도 측정.

PK63은 제품 라인의 전문가급 모델인 휴대용 고해상도 열화상 카메라입니다. 더 높은 적외선 해상도, 더 낮은 NETD 및 더 넓은 온도 범위가 특징입니다. PK63은 또한 비디오 녹화 및 실시간 온도 분석을 지원하므로 상세한 온도 데이터 및 추세 분석이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 적합 대상: 장비 결함 진단, R&D 테스트 및 전문적인 검사 보고서가 필요한 애플리케이션.

4가지 일반적인 열화상 애플리케이션 시나리오

열화상 기술은 산업, 건설, 보안 분야에서 폭넓게 응용되고 있습니다. 가장 일반적인 네 가지 시나리오는 다음과 같습니다.

첫째, 전기 장비의 예측 유지 관리입니다. 전기 연결 지점(회로 차단기, 접촉기, 버스바 조인트 등)은 접촉 저항이 증가하면 비정상적인 열을 발생시킵니다. 이는 장비 고장의 초기 신호입니다. 부하가 걸린 상태에서 열화상 카메라로 전기 캐비닛을 스캔하면 이러한 핫스팟을 미리 감지할 수 있으므로 장비 작동이 발생하기 전에 유지 관리가 가능합니다. 이는 열화상 기술 중 가장 성숙하고 ROI가 가장 높은 애플리케이션입니다.

둘째: 건물 열 손실 감지. 건물 외피 단열재의 결함으로 인해 국지적인 온도 이상이 발생합니다. 겨울에는 열화상에서 단열이 잘 되지 않은 부분은 밝게(따뜻하게) 나타나고 단열이 잘 된 부분은 어둡게(시원하게) 나타납니다. 열화상 카메라는 단열 결함을 신속하게 찾아 수리 및 에너지 절약형 개조를 안내합니다.

셋째: 산업용 장비 상태 모니터링. 모터, 펌프, 팬 등 회전 장비의 비정상적인 마찰로 인해 온도가 상승합니다. 열화상 카메라로 이러한 장치를 정기적으로 스캔하면 온도 기준이 설정됩니다. 비정상적인 온도 상승이 감지되면 검사 일정을 잡을 수 있습니다.

넷째: 보안 모니터링. 저조도 또는 완전한 어둠 속에서 열화상 카메라는 온도 차이를 통해 이미지를 생성하여 보안 감시 및 수색 및 구조 작업에 사용됩니다.

엔지니어링 및 유지 관리 팀을 위한 실용적인 조언

종합 열화상 장비는 구입하고 잊어버리는 장치가 아니라 지속적인 유지 관리 프로세스입니다. 전체 열화상 작업 흐름에는 장비 온도 기준 설정(첫 번째 검사), 정기적인 재검사(장비 중요도에 따른 빈도), 이상 온도 분석(유지보수 필요 여부 결정), 유지보수 후 검증(온도가 정상으로 돌아왔는지 확인), 데이터 보관(시계열 온도 기록 구축)이 포함되어야 합니다.

열화상 장비를 선택할 때 가격만이 결정 요인이 되어서는 안 됩니다. 해상도가 높고 NETD가 낮은 열화상 카메라는 비용이 더 많이 들지만 이상 현상을 더 일찍 감지합니다. 장비 고장 방지라는 관점에서 보면 이 투자의 ROI는 매우 높습니다. PK63과 같은 장치의 핵심 가치는 측정 정확도가 아니라 유지 관리 팀이 장비가 작동하기 전에 문제를 찾아내는 능력입니다.

구매자는 또한 마케팅 자료에서 쉽게 간과되는 세부 사항, 즉 장치가 데이터 내보내기를 지원하는지 여부(유지 관리 시스템과의 통합을 위해)에 주의를 기울여야 합니다. 비디오 녹화 지원 여부(동적 프로세스 분석용) 배터리 수명이 하루 종일 현장 사용을 충족하는지 여부 고온 환경에서 지속적인 작동을 지원하는지 여부. View the Thermal Imaging Detection Instruments Collection

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PK57 and PK58 fixed industrial thermal imagers, PK61 pocket thermal camera, PK62 infrared thermometer, PK63 handheld high-resolution thermal imager — five series covering the complete needs from online monitoring to rapid field screening. High-precision temperature measurement, multi-scenario compatibility — designed for electrical maintenance, building inspection, industrial R&D, and predictive maintenance.

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