뜨거운 금속의 온도를 열화상 카메라가 크게 잘못 읽을 수도 있을까요?

상세 설명

제조 공정에서 정확한 온도 측정은 제품 품질과 에너지 소비 모두에 영향을 미치므로 중요합니다. 높은 온도에서는 비접촉식 온도계가 유일한 선택지인 경우가 많습니다. 그러나 이러한 기기는 표면 방사율을 미리 알아야 하며, 이 값은 알려져 있지 않거나 구하기 어려운 경우가 많아 큰 오차로 이어집니다.

연구진은 이 한계를 극복할 가능성이 있는 새로운 영상화 발광 온도계를 제시했습니다. 이 온도계는 마그네슘 플루오로저마네이트(magnesium fluorogermanate) 형광체와 발광 강도비 기법을 사용합니다. 실험적 비교에서는 여러 공업용 합금을 최대 750 °C에서 열처리하면서 온도를 측정하고, 그 결과를 기존 접촉식 열전대 및 열화상 장비의 측정값과 비교했습니다.

발광 온도계와 내부에 삽입한 열전대의 온도 차이는 시험한 모든 온도에서 45 °C 미만이었습니다. 반면 기기 방사율을 1.0으로 설정한 열화상 장비로 맨금속 시료를 측정했을 때는 750 °C에서 최대 500 °C의 차이가 나타났으며, 초록은 이를 10배 더 큰 차이라고 설명했습니다.

연구진은 열화상 장비의 정확도를 높이기 위해 측정 온도가 열전대 온도와 일치할 때까지 기기 방사율을 조정했습니다. 맨금속에서 유효 방사율은 시료에 따라 크게 달랐고, 평균값은 0.205에서 0.784 범위였습니다.

형광체로 얻은 온도가 열화상 장비의 측정값보다 훨씬 작은 오차를 보였으므로, 연구진은 이 방법을 열화상 측정의 보완 수단으로 사용할 수 있다고 제안했습니다. 열화상 장비의 측정값이 형광체 온도계와 일치할 때까지 기기 방사율을 조정하는 데 신뢰할 만한 방법을 제공할 수 있다는 것입니다.