FLIR Report Studio‎

ユーザーマニュアル

FLIR Report Studio‎

1.3

1  免責条項

1.1  免責条項

FLIR Systems が製造するすべての製品は、FLIR Systems の指示に従い通常の方法で保存、使用、保守が行われることを条件に、素材および製造時の不良に対して、最初の購入の配達日から 1 年間の保証が提供されます。
FLIR Systems が製造したものではないが FLIR Systems が最初の購入者に納品したシステムに含まれる製品には、特定のサプライヤーの保証のみが持ち越されます。FLIR Systems はそのような製品に対しては、いかなる責任も負いません。
この保証は最初の購入者のみを対象とし、譲渡できません。また、誤用、不注意、事故または異常な操作で不良が生じた製品には適用されません。消耗品はこの保証から除外されます。
この保証の対象となる製品で不良が発生した場合、更なる損害を防ぐため、その製品を続けて使用してはいけません。購入者はすぐに不良を FLIR Systems に報告するものとします。これを怠ると保証は適用されません。
FLIR Systems は、調査により製品の不良が素材によりまたは製造時に発生したことが証明され、かつ、上記1年の期間内に FLIR Systems に当該製品が返品されたときは、不良製品を自己の自由裁量にて無償で修理または交換するものとします。
FLIR Systems は上記以外の不良については、いかなる責務も法的責任も負いません。
明示または黙示による他の保証は一切提供されません。特に FLIR Systems は、商品性および特定目的への適合性に関する黙示の保証は提供いたしません。
FLIR Systems は、直接、間接、特別、付随的または派生的な損失または損害については、契約、不法行為、その他いかなる法理に基づくものであっても、その責任を負わないものとします。
この保証には、スウェーデンの法律が適用されます。
この保証に起因または関連して生じるすべての紛争、論争または申し立ては、ストックホルム商業会議所仲裁裁判所の規則に従って、仲裁により最終的に解決するものとします。仲裁場所はストックホルムとします。仲裁手続で使用する言語は英語とします。

1.2  用途に関する統計情報

FLIR Systems は、自社のソフトウェアおよびサービスの品質の維持と向上に役立てるために、用途について匿名の統計情報を収集する権限を有します。

1.3  用途についての統計情報

FLIR Camera Monitor サービスで、USB ケーブル経由でコンピュータに接続された FLIR カメラが検出されると、レジストリ エントリ HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Lsa\LmCompatibilityLevel が自動的にレベル 2 に変更されます。この変更は、ネットワーク ログオンをサポートするリモート ネットワーク サービスがカメラ デバイスに実装されている場合にのみ行われます。

1.4  著作権

© 2016, FLIR Systems, Inc. すべての国での無断複製転載を禁じます。ソース コードを含むソフトウェアは、FLIR Systems の書面による事前承諾がない限り、そのいずれの部分も、電子メディア、磁気メディア、光学メディア、手作業などの方式または手段により複製、譲渡、複写、または別の言語もしくはコンピュータ言語に翻訳することを禁じます。
FLIR Systems の事前の書面による承諾なく、本書全体またはその一部を、電子メディアまたは機械が読み取りできる形式に複写、コピー印刷、複製、翻訳、または送信することを禁じます。
本書に記載された製品に表示される名称および記号は FLIR Systems および/または関連会社の登録商標または商標です。本書にて参照されるその他の商標、商用名、または社名は識別のみを目的に使用されており、各所有者の所有物です。

1.5  品質保証

これらの製品が開発および製造される品質管理システムは ISO 9001 規格に準拠していることが証明されています。
FLIR Systems は開発続行ポリシーを公約しています。そのため、事前に通知することなく各製品を変更および改良する権利を保持しています。

2  ユーザーへの通知

2.1  ユーザー フォーラム

弊社のユーザー フォーラムでは、赤外線分析を行う世界中のユーザーと意見を交換したり、問題や赤外線ソリューションを共有したりすることができます。フォーラムに参加するには、次のサイトを参照してください。
http://forum.infraredtraining.com/

2.2  トレーニング

赤外線測定のトレーニング情報については、次のサイトを参照してください。

2.3  文書の更新

取扱説明書は年に数回更新されます。また、製品にとって重要な変更通知も定期的に発行されます。
最新のマニュアル、翻訳されたマニュアル、および通知にアクセスするには、以下の [Download] タブにアクセスしてください。
オンライン登録にはほんの数分しかかかりません。ダウンロードエリアでは、他の製品の取扱説明書の最新版や旧バージョンでサポートが終了した製品の取扱説明書も提供されています。

2.4  ソフトウェア アップデート

FLIR Systems では定期的にソフトウェアのアップデートを発行しており、このアップデート サービスを使用してソフトウェアを更新できます。このアップデート サービスには、使用するソフトウェアに応じて、以下のいずれかまたは両方からアクセスできます。
  • [スタート] > [FLIR Systems] > [ソフトウェア] > [アップデートの検索]
  • [ヘルプ] > [アップデートの検索]

2.5  このマニュアルについての重要なお知らせ

FLIR Systemsは、ソフトウェアスイート内のいくつかのソフトウェアバージョンをカバーした汎用取扱説明書を発行しています。
したがって、取扱説明書の記載や説明が、お使いのソフトウェアバージョンには当てはまらない場合もありますので、ご注意ください。

2.6  追加使用許諾情報

購入した各ソフトウェア ライセンスにおいては、2 台のデバイスでソフトウェアをインストール、有効化、および使用することができます。たとえば、オンサイトでのデータ収集用に 1 台のラップトップ コンピュータを使用し、オフィスでの分析用に 1 台のデスクトップ コンピュータを使用できます。

3  ユーザー ヘルプ

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3.1  一般

カスタマー サポートをお求めの場合は、次のサイトを参照してください。

3.2  質問を送信する

ユーザー ヘルプ チームに質問を送信するには、ユーザー登録が必要になります。オンライン登録は数分で完了します。ナレッジベースで既存の質問と回答などを検索するだけであれば、ユーザー登録は不要です。
質問を送信するときは、次の情報を入手していることを確認してください。
  • カメラのモデル名
  • カメラの製造番号
  • カメラとデバイスの間の通信プロトコルまたは方法 (例えば、SD カード リーダー、HDMI、EthernetUSB、または FireWire)
  • デバイス タイプ (PC/Mac/iPhone/iPad/Android デバイスなど)
  • FLIR Systems製のプログラムのバージョン
  • マニュアルの正式名称、出版番号および改訂番号

3.3  ダウンロード

製品に適用可能な場合、ユーザー ヘルプ サイトでは、以下のものもダウンロードできます。
  • 赤外線カメラ用のファームウェア更新。
  • PC/Mac ソフトウェア用のプログラム更新。
  • PC/Mac ソフトウェアのフリーウェアおよび評価バージョン。
  • 最新版、旧版、およびサポートが終了した製品のユーザー マニュアル。
  • 機械製図 (*.dxf および *.pdf フォーマット)。
  • CAD データ モデル (*.stp フォーマット)。
  • 適用事例。
  • 技術データシート。
  • 製品カタログ。

4  はじめに

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FLIR Report Studio は、検査レポートの作成を容易にすることに特化して設計されたソフトウェア スイートです。
FLIR Report Studio で可能な処理の例として次のようなものがあります。
  • カメラからコンピュータに画像をインポートする
  • 任意の赤外画像上で測定ツールを追加、移動、およびサイズ変更する。
  • 選択した任意の画像のレポートを Microsoft Word および PDF 形式で作成する。
  • レポートにヘッダー、フッター、およびロゴを追加する。
  • 独自のレポート テンプレートを作成する。

5  設置

5.1  システム要件

5.1.1  オペレーティング システム

FLIR Report Studio は、次の PC オペレーティング システムで USB 2.0 および 3.0 による通信をサポートしています。
  • 32 ビット版 Microsoft Windows 7
  • 64 ビット版 Microsoft Windows 7
  • 32 ビット版 Microsoft Windows 8
  • 64 ビット版 Microsoft Windows 8
  • 32 ビット版 Microsoft Windows 10
  • 64 ビット版 Microsoft Windows 10

5.1.2  ハードウェア

  • デュアルコア 2 GHz プロセッサを搭載したパーソナル コンピュータ。
  • 4 GB の RAM (最小—8 GB を推奨)。
  • 15 GB 以上の空き容量がある 128 GB のハードディスク ドライブ
  • DVD-ROM ドライブ
  • DirectX 9 グラフィックのサポートには以下が必要です。
    • WDDM ドライバ
    • 128 MB 以上のグラフィック メモリ
    • Pixel Shader 2.0 (ハードウェア上)
    • 32 bpp
  • SVGA (1024 x 768) 以上の解像度のモニター
  • インターネット接続 (課金される場合があります。)
  • オーディオ出力
  • キーボードおよび Microsoft マウス、または互換性のあるポインティング デバイス

5.2  FLIR Report Studio‎ のインストール

5.2.1  手順

次の手順に従います。

6  ライセンスの管理

6.1  ライセンスの有効化

6.1.1  一般

FLIR Report Studio を初めて起動すると、次のいずれかのオプションを選択できます。
  • FLIR Report Studio をオンラインで有効化する。
  • FLIR Report Studio を電子メールでアクティブ化する。
  • FLIR Report Studio を購入し、有効化用のシリアル番号を受け取る。
  • 評価期間中、FLIR Report Studio を使用する。

6.1.2  

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図 6.1  有効化ダイアログ ボックス

6.1.3  オンラインでの FLIR Report Studio‎ の有効化

6.1.4  電子メールによる FLIR Report Studio‎ のアクティブ化

6.1.5  インターネットに接続していないコンピュータで FLIR Report Studio‎ を有効にする

お使いのコンピュータがインターネットに接続されていない場合、別のコンピュータから電子メールを送信してロック解除キーを要求することができます。

6.2  ライセンスの転送

6.2.1  一般

購入ライセンス数を上回らない限り、コンピュータ間でライセンスを転送できます。
これを利用して、デスクトップ コンピュータとラップトップ コンピュータにソフトウェアをインストールすることなどができます。

6.2.2  

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図 6.5  ライセンス ビューア (サンプル画像のみ)

6.2.3  手順

6.3  追加ソフトウェア モジュールの有効化

6.3.1  一般

一部のソフトウェアについては、FLIR Systems から追加モジュールを購入することができます。そのモジュールを使用する前に、有効化する必要があります。

6.3.2  

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図 6.6  使用可能なソフトウェア モジュールを表示するライセンス ビューア (サンプル画像のみ)

6.3.3  手順

7  ログイン

7.1  一般

初めて FLIR Report Studio をお使いになる場合は、FLIR カスタマー サポート アカウントでログインする必要があります。FLIR カスタマー サポート アカウントを既にお持ちの場合は、同じログイン資格情報をご使用いただけます。
  • ログインする際は、コンピュータをインターネットに接続する必要があります。
  • ログアウトしない限り、FLIR Report Studio を使用するために再度ログインする必要はありません。

7.2  ログイン手順

次の手順に従います。

7.3  ログアウト

通常、ログアウトする必要はありません。ログアウトした場合は、再度ログインして FLIR Report Studio を開始する必要があります。

次の手順に従います。

8  ワークフロー

8.1  一般

赤外線検査を行うときは、一般的なワークフローに従います。この項では、赤外線検査のワークフローの例を紹介します。

9  赤外線レポートの作成

9.1  一般

FLIR Report Studio ウィザードを使用すると、簡単かつ効率的にレポートを生成できます。このウィザードを使用すると、レポートを作成する前にレポートを微調整および調整できます。異なるレポート テンプレートの選択、画像の追加、画像の編集、画像の上下への移動、レポート プロパティ (顧客情報や検査に関する情報など) の追加を行うことができます。
レポートを作成する方法としては、FLIR Report Studio ウィザードを使用するのが最も簡単です。ただし、空白の Microsoft Word ドキュメントから、セクション 12.2 レポートのオブジェクトの管理 の手順に従ってオブジェクトを追加および削除したり、オブジェクトのプロパティを修正したりしてレポートを作成することもできます。

9.2  レポートの種類

FLIR Report Studio ウィザードを使用して、次の種類のレポートを作成できます。
FLIR Report Studio には、いくつかのレポート テンプレートが付属しています。独自のテンプレートを作成することもできます。セクション 13 レポート テンプレートの作成 を参照してください。

9.3  FLIR Report Studio‎ ウィザードの画面要素

9.3.1  テンプレート ウィンドウ

9.3.1.1  

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9.3.1.2  説明

9.3.2  画像ウィンドウ

9.3.2.1  

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9.3.2.2  説明

9.3.3.1  [ファイル] メニュー

[ファイル] メニューには、次のコマンドが含まれます。
  • [セッションの保存]。クリックして、セッションを保存します。詳細については、セクション 9.5 セッションの保存 を参照してください。
  • [セッションのロード]。クリックして、セッションをロードします。詳細については、セクション 9.5 セッションの保存 を参照してください。
  • [終了]。クリックして、FLIR Report Studio ウィザードを終了します。この場合、アプリケーションが閉じて、保存していない作業がすべて失われます。

9.3.3.2  [オプション] メニュー

[オプション] メニューには、次のコマンドが含まれます。
  • [設定]。クリックして、[オプション] ダイアログ ボックスを表示します。詳細については、セクション 9.6 カメラ設定を変更する を参照してください。

9.3.3.3  [ヘルプ] メニュー

[ヘルプ] メニューには、次のコマンドが含まれます。
  • [ドキュメント]。クリックし、[オンライン] を選択してインターネットから最新のヘルプ ファイルを表示するか、[オフライン] をクリックして、コンピュータにインストールされているヘルプ ファイルを表示します。
  • [FLIR ストア]。クリックして、FLIR ストア Web サイトに移動します。
  • [FLIR サポート センター]。クリックして、FLIR サポート センターに移動します。
  • [ライセンス情報]。クリックして、ライセンス ビューアを表示します。
  • [FLIR ライセンスの検証] (FLIR Report Studio ライセンスをまだアクティベーションしていない場合に有効になります)。クリックして、アクティベーション ダイアログ ボックスを開きます。詳細については、セクション 6 ライセンスの管理 を参照してください。
  • [アップデートの検索]。クリックして、ソフトウェア アップデートを確認します。詳細については、セクション 15 ソフトウェアの更新 を参照してください。
  • [バージョン情報]。クリックして、FLIR Report Studio の現在のバージョンを表示します。

9.4  手順

次の手順に従います。

9.5  セッションの保存

セッションは、FLIR Report Studio ウィザードでまだ完了していないレポートを保存する方法です。保存したセッションを FLIR Report Studio ウィザードにロードし、後でレポートの操作を続行できます。
FLIR Report Studio ウィザードで、次の操作を実行します。
  • セッションを保存するには、[ファイル] > [セッションの保存] を選択します。
  • セッションをロードするには、[ファイル] > [セッションのロード] を選択します。

9.6  カメラ設定を変更する

FLIR Report Studio ウィザードの設定を変更できます。

次の手順に従います。

10  カメラから画像をインポートする

10.1  一般

コンピュータに接続されているカメラから画像をインポートできます。

10.2  インポート手順

次の手順に従います。

11  画像の分析と編集

11.1  一般

FLIR Report StudioImage Editor は、赤外線画像を分析および編集するための強力なツールです。
次のような機能や設定を使用できます。
  • 測定ツールを追加する
  • 赤外線画像を調整する
  • 色分布を変更する
  • カラー パレットを変更する
  • 画像モードを変更する
  • カラー アラームおよびアイソサーモを使用する
  • 測定パラメータを変更する。

11.2  Image Editor‎ の起動

Image Editor は、FLIR Report Studio ウィザードおよび FLIR Word Add-in から起動できます。

11.2.1  FLIR Report Studio‎ ウィザードからの Image Editor‎ の起動

次の手順に従います。

11.2.2  FLIR Word Add-in‎ からの Image Editor‎ の起動

編集可能な赤外線レポートから Image Editor を起動できます。

次の手順に従います。

11.3  Image Editor‎ 画面要素

11.3.1  

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11.3.2  説明

11.4  基本的な画像編集機能

11.4.1  画像の回転

次の手順に従います。

11.4.2  画像のクロップ

画像をクロップし、クロップした画像を元の画像のコピーとして保存できます。

次の手順に従います。

11.5  計測ツールの操作

11.5.1  一般

温度を測定するには、スポット、ボックス、サークル、ラインなど、1 つまたは複数の測定ツールを使用できます。
測定ツールを画像に追加すると、測定された温度が Image Editor の右側のペインに表示されます。ツールの設定も画像ファイルに保存され、測定された温度を赤外線レポートに表示できます。

11.5.2  測定ツールの追加

次の手順に従います。

11.5.3  測定ツールの移動とサイズ変更

次の手順に従います。

11.5.4  測定ツール用ローカル マーカーの作成

11.5.4.1  一般

測定ツール用の既存のマーカーがあれば、Image Editor は、カメラの設定としてそのマーカーを尊重します。しかし、画像を分析するときにマーカーを追加したい場合があります。この場合は、ローカル マーカーを使用して追加します。

11.5.4.2  手順

次の手順に従います。

11.5.5  面積の計算

11.5.5.1  一般

画像パラメータのデータに含まれている距離に基づいて、面積の計算を行うことができます。主な用途には、壁についた濡れたしみのサイズの概算などがあります。
表面積を計算するには、画像にボックスまたはサークルの測定ツールを追加する必要があります。Image Editor は、ボックス ツールまたはサークル ツールで囲まれた部分の面積を計算します。この計算値は、表面積の概算値であり、距離値に基づいて計算されます。
11.5.5.1.1  手順

次の手順に従います。

11.5.5.1.2  長さの計算
11.5.5.1.2.1  一般
画像パラメータのデータに含まれている距離に基づいて、長さの計算を行うことができます。
長さを計算するには、画像にライン測定ツールを追加する必要があります。Image Editor は、距離に基づいてラインの長さの概算値を計算します。
11.5.5.1.2.1.1  手順

次の手順に従います。

11.5.6  差分計算を設定する

11.5.6.1  一般

差分計算により、例えば、画像内の 2 つの温度の差 (デルタ) (例えば、2 つのスポットの差や、スポットと最高温度の差) がわかります。

11.5.6.2  手順

11.5.6.2.1  手順

次の手順に従います。

11.5.7  測定ツールの削除

次の手順に従います。

11.6  赤外線画像を調整する

11.6.1  一般

赤外線画像は手動または自動で調整できます。
Image Editor で、温度スケールの上限レベルと下限レベルを手動で変更できます。これにより、画像の分析がより簡単になります。例えば、温度スケールを画像内の特定の対象物の温度に近い値に変更できます。これにより、画像内の特定部分の異常やわずかな温度差を検知できます。
画像を自動調整すると、Image Editor により、最適な画像の明るさとコントラストが得られるように調整されます。これは、カラー情報が画像の既存の温度にわたって配分されることを意味します。
状況によっては、画像に、関心のあるエリアから外れる非常に熱いか非常に冷たいエリアが入る場合があります。このような場合は、画像を自動調整するときに、関心のあるエリアから外れるエリアを除外して、関心のあるエリア内の温度のみにカラー情報を使用できます。自動調整領域を定義することで、そのようにすることが可能です。

11.6.2  例 1

ある建物の 2 つの赤外線画像が示されています。左の画像は自動調整されており、晴れた空と暖められた建物の間の大きな温度スパンにより正しく分析することが難しくなっています。温度スケールを建物の温度に近い値に変更すれば、より詳細に分析できるようになります。
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自動
Graphic
手動

11.6.3  例 2

送電線の遮断機の 2 つの赤外線画像が示されています。遮断機の温度変化を分析しやすくするために、右の画像の温度スケールは遮断機の温度に近い値に変更されています。
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自動
Graphic
手動

11.6.4  温度レベルを変更する

次の手順に従います。

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11.6.5  画像の自動調整

次の手順に従います。

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11.6.6  自動調整領域の定義

領域を自動調整すると、温度スケールの上位/下位レベルが、その領域の最高温度と最低温度に設定されます。関連する温度のみの色情報を使用して、関心のあるエリアの詳細を取得できます。

次の手順に従います。

11.7  色分布を変更する

11.7.1  一般

画像の色分布を変更できます。別の色分布を使用することで、より詳細な画像分析が容易になります。

11.7.2  定義

次の色分布から選択できます。
  • リニア-温度: 画像のカラー情報がピクセルの温度値に対して直線状に分散する画像表示方法です。
  • ヒストグラム平均: 画像の既存の温度にわたってカラー情報が分散する画像表示方法です。この方法により、画像に温度値の非常に高いピークがいくつか存在する場合に、カラー情報を適切に分布させることができます。
  • リニア-シグナル: 画像のカラー情報がピクセルの信号値に対して直線状に分散する画像表示方法です。
  • デジタル細部強調: これは、画像内の周波数が高いコンテンツ (端や角など) を強調して細部を見やすくする画像表示方法です.

11.7.3  手順

次の手順に従います。

11.8  色パレットを変更する

11.8.1  一般

画像中のさまざまな温度を表示するために使用されるパレットを変更できます。異なるパレットを使用することにより、画像の分析が容易になることがあります。

カラーパレット

画像の例

アークティック
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クール
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グレー
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アイアン
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ラバ
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レインボー
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レインボー HC
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ウォーム
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11.8.2  手順

次の手順に従います。

11.9  画像モードの変更

11.9.1  一般

一部の画像では、画像モードを変更できます。

11.9.2  画像モードの種類

イメージ モード

画像の例

MSX (Multi Spectral Dynamic Imaging): このモードは、対象物のエッジを強調した赤外線画像を表示します。赤外線と写真のバランスを調整できます。
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赤外線: このモードは、完全な赤外線画像を表示します。
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熱融合: このモードは、温度制限に応じて部分的に赤外線画像になっているデジタル画像を表示します。
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赤外線混合: 赤外線ピクセルとデジタル写真のピクセルを組み合わせて使用した混合画像を表示します。赤外線と写真のバランスは調整できます。
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ピクチャー イン ピクチャー: このモードは、赤外線画像フレームをデジタル写真の上に表示します。
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デジタル カメラ: このモードは、完全なデジタル写真を表示します。
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11.9.3  手順

次の手順に従います。

11.10  カラー アラームおよびアイソサーモを使用する

11.10.1  一般

カラー アラーム (アイソサーモ) を使用すると、赤外線画像から異常を簡単に発見できます。アイソサーモ コマンドは、設定された温度レベルを上回るピクセル、下回るピクセル、または設定された温度レベル間のピクセルすべてに対比色を適用します。建物に固有の種類のアラーム (結露および断熱アラーム) も用意されています。
次の種類のカラー アラームを選択できます。
  • アラーム上: 温度が 1 つ以上の指定された温度レベルを超えている場合、該当するピクセルすべてに対比色を適用します。
  • アラーム下: 温度が 1 つ以上の指定された温度レベルを下回っている場合、該当するピクセルすべてに対比色を適用します。
  • インターバル アラーム: 温度が 2 つ以上の指定された温度レベルの間にある場合、該当するピクセルすべてに対比色を適用します。
  • 湿度アラーム: 相対湿度があらかじめ設定された値よりも高い表面が検出されたときに、アラームを発します。
  • 断熱アラーム: 壁に断熱材損傷があるときにアラームを発します。
  • カスタム アラーム: このタイプのアラームを使用すると、標準アラームの設定を手動で修正できます。
アクティブ化されたカラー アラームの設定パラメータは、右側のペインの [アラーム] の下に表示されます。
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11.10.2  画像の例

この表では、さまざまなカラー アラーム (アイソサーモ) について説明します。

カラー アラーム

画像

アラーム上
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アラーム下
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インターバル アラーム
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湿度アラーム
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断熱アラーム
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11.10.3  アラーム上とアラーム下の設定

次の手順に従います。

11.10.4  インターバル アラームの設定

次の手順に従います。

11.10.5  湿度アラームのセットアップ

11.10.5.1  一般

湿度アラーム (アイソサーモ) は、かびが繁殖するリスクのあるエリアや、湿気が水になるリスクのあるエリア (露点) を検出できます。

11.10.5.2  手順

次の手順に従います。

11.10.6  断熱アイソサーモのセットアップ

11.10.6.1  一般

断熱アラーム (アイソサーモ) は、建物で断熱不良がある可能性のある箇所を検出できます。このアラームは、断熱レベルが建物構造を透過するエネルギー漏出量 (温度指数と呼ばれる) のあらかじめ設定された値よりも低くなったときに表示します。
建築基準法に応じて温度指数の推奨値は異なりますが、新しい建物では一般に 0.6 ~ 0.8 になります。推奨値については、所在国の建築基準法を参照してください。

11.10.6.2  手順

次の手順に従います。

11.10.7  カスタム アラームの設定

11.10.7.1  一般

カスタム アラームは、次のいずれかのタイプのアラームです。
  • アラーム上
  • アラーム下
  • インターバル アラーム
  • 湿度アラーム
  • 断熱アラーム
これらのカスタム アラームでは、標準アラームを使用した場合と比較して、次のような各種パラメータを手動で指定できます。
  • 背景.
  • (半透過または塗りつぶし色)
  • 区間反転 ([区間] アイソサーモのみ)

11.10.7.2  手順

次の手順に従います。

11.11  測定ツールのローカル パラメータの変更

11.11.1  一般

正確な測定には、測定パラメータの設定が重要です。画像とともに保存される測定パラメータは、右側のペインの [パラメータ] の下に表示されます。
ある測定ツールの測定 (オブジェクト) パラメータのみを変更することもできます。例えば、測定ツールが画像で他の面よりも非常によく反射する面の前にある場合や、画像で他のオブジェクトよりも遠く離れているオブジェクトの真上にある場合などです。
オブジェクト パラメータの詳細については、セクション 18 熱測定技術 を参照してください。
測定ツールのローカル パラメータをアクティブ化すると、次のインジケータが使用されます。
  • 画像で、測定ツールの横にアスタリスク (*) が表示されます。
    Graphic
  • Image Editor の結果テーブルで、測定値の横にアイコンが表示されます。
    Graphic
  • 赤外線レポートの結果フィールドおよび表で、アスタリスク (*) が表示され、ローカル パラメータ値が括弧で囲まれて表示されます。
    Graphic

11.11.2  手順

次の手順に従います。

11.12  注釈の操作

11.12.1  一般

注釈を使用して赤外線画像と一緒に追加情報を保存することができます。注釈を使用すると、撮影した画像や状況について基本情報を追加できるため、より効率的にレポート作成や後処理ができます。
一部のカメラでは、カメラで直接、注釈 (メモ (画像の説明)、テキスト、音声、スケッチ注釈など) を追加できます。これらの注釈は、使用可能な場合、Image Editor の右側のペインに表示されます。Image Editor を使用してメモ (画像の説明) とテキスト注釈を追加することもできます。

11.12.2  画像詳細について

11.12.2.1  画像詳細とは

画像詳細とは、簡潔な自由形式のテキスト説明で、赤外線画像ファイルと一緒に保存されます。*.jpg ファイル形式の標準タグが使用されているため、他のソフトウェアから検索することができます。
Image Editor および FLIR カメラでは、画像の説明はメモと呼ばれます。
11.12.2.1.1  手順

11.12.3  テキスト注釈について

11.12.3.1  テキスト注釈とは

テキスト注釈とは、画像内の何かに関するテキスト情報で、ラベルという情報ペアのグループで構成されています。テキスト注釈を使用する理由は、画像を撮影した条件、写真、情報など、画像の基本情報を提供して、レポートや後処理をより効率的にすることです。
テキスト注釈は、FLIR Systems 独自の注釈形式であるため、他のベンダーのソフトウェアで情報を取得することはできません。テキスト注釈のコンセプトは、ユーザーからの情報に大きく依存しています。カメラでは、各ラベルに対して、いくつかの値から 1 つを選択できます。ユーザーは、数値を入力して、画面から測定値テキスト注釈に記録することもできます。

11.12.3.2  画像のテキスト注釈の作成

次の手順に従います。

12  Microsoft Word‎ 環境での作業

12.1  FLIR Word Add-in‎ 画面要素

12.1.1  [FLIR] タブ

FLIR Report Studio をインストールすると、Microsoft Word ドキュメントのリボンに配置されている標準タブの右側に [FLIR] タブが表示されます。
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12.1.2  [設定] メニュー

[設定] メニューには、次のコマンドが含まれます。
  • [ページ番号の更新]。クリックして、画像に関連するフィールドのページ番号を更新します。
  • [単位の設定]。クリックして、使用する温度と距離の単位を設定します。詳細については、セクション 12.9 カメラ設定を変更する を参照してください。
  • [テンプレート カテゴリ] (レポート テンプレートを作成するときに使用可能です)。クリックして、レポート テンプレートのカテゴリを選択します。詳細については、セクション 13.2.5 テンプレート カテゴリの選択 を参照してください。
  • [ヘルプ]。クリックして、[ヘルプ] メニューを表示します。セクション 12.1.2.1 [ヘルプ] メニュー を参照してください。

12.1.2.1  [ヘルプ] メニュー

[ヘルプ] メニューには、次のコマンドが含まれます。
  • [ドキュメント]。クリックし、[オンライン] を選択してインターネットから最新のヘルプ ファイルを表示するか、[オフライン] をクリックして、コンピュータにインストールされているヘルプ ファイルを表示します。
  • [FLIR ストア]。クリックして、FLIR ストア Web サイトに移動します。
  • [FLIR サポート センター]。クリックして、FLIR サポート センターに移動します。
  • [ライセンス情報]。クリックして、ライセンス ビューアを表示します。
  • [アップデートの検索]。クリックして、ソフトウェア アップデートを確認します。詳細については、セクション 15 ソフトウェアの更新 を参照してください。
  • [バージョン情報]。クリックして、FLIR Word Add-in の現在のバージョンを表示します。

12.2  レポートのオブジェクトの管理

12.2.1  General

レポート テンプレートには、オブジェクト (赤外線画像、デジタル写真、表、レポート プロパティなど) のプレースホルダが含まれています。
レポート テンプレートを基にレポートを作成すると、レポートに含めることを選択した画像を基にしてこれらのプレースホルダが自動的に入力されます。また、以降の各セクションの説明に従い、Microsoft Word でレポートを起動した後で追加のオブジェクトを挿入し、そのプロパティを修正することもできます。
独自のレポート テンプレートを作成する場合は (セクション 13 レポート テンプレートの作成 を参照)、以降の各セクションの説明に従ってオブジェクトを挿入し、そのプロパティを定義します。

12.2.2  赤外線画像オブジェクトの挿入

赤外線画像オブジェクトは、レポートが作成されるときに赤外線画像を自動的にロードするプレースホルダです。

次の手順に従います。

12.2.3  デジタル画像オブジェクトの挿入

デジタル画像オブジェクトは、赤外線画像に関連付けられている可視画像のプレースホルダです。

次の手順に従います。

12.2.4  フィールド オブジェクトの挿入

12.2.4.1  一般

フィールド オブジェクトは、レポートが作成されるときに赤外線画像に関連付けられている情報を自動的に表示するプレースホルダです。
フィールド オブジェクトは、例えば Bx1 Average 42.3 のようにラベルと値で構成されます。例えば、42.3 のようにレポートに値のみを表示することを選択できます。

12.2.4.2  手順

次の手順に従います。

12.2.5  表オブジェクトの挿入

12.2.5.1  一般

表オブジェクトは、レポートが作成されるときに、赤外線画像に関連付けられている特定の情報を含んだ表を自動的に表示するプレースホルダです。
次の表オブジェクトを使用可能です。
  • 測定値
  • パラメータ
  • METERLiNK
  • 測位
  • カメラ情報
  • ファイルの情報
  • テキスト注釈
  • メモ
組み込みの表オブジェクトに加えて、独自の表オブジェクトを作成できます。詳細については、セクション 12.2.5.3 カスタム表オブジェクトの作成 を参照してください。
すべての赤外線画像に関する情報を含むサマリー表をレポートに挿入することもできます。詳細については、セクション 12.2.5.4 サマリー表の挿入 を参照してください。

12.2.5.2  表オブジェクトの挿入

次の手順に従います。

12.2.5.3  カスタム表オブジェクトの作成

組み込みの表オブジェクトがニーズを満たしていない場合は、独自の表オブジェクトを作成できます。

次の手順に従います。

12.2.5.4  サマリー表の挿入

サマリー表オブジェクトは、レポート内のすべての赤外線画像に関する特定の情報を含んだ表を自動的に表示するプレースホルダです。

次の手順に従います。

12.2.6  レポート プロパティ オブジェクトの挿入

レポート プロパティ オブジェクトは、レポートが作成されるときに顧客情報と検査に関する情報を自動的に表示するプレースホルダです。

次の手順に従います。

12.2.7  オブジェクトのリサイズ

12.2.7.1  画像オブジェクトのサイズ変更

次の手順に従います。

12.2.7.2  表オブジェクトのサイズ変更

次の手順に従います。

12.2.8  画像の置き換え

他のオブジェクトへのすべての接続を維持しながら、レポート内の画像を置き換えることができます。

次の手順に従います。

12.2.9  オブジェクトの削除

12.2.9.1  画像オブジェクトの削除

次の手順に従います。

12.2.9.2  フィールド オブジェクトの削除

次の手順に従います。

12.2.9.3  表オブジェクトの削除

次の手順に従います。

12.3  画像の編集

FLIR Report StudioImage Editor を使用して、レポートから直接、赤外線画像を編集できます。

次の手順に従います。

12.4  式の操作

12.4.1  一般

FLIR Word Add-in では、赤外線画像のさまざまなアイテムについて、詳細な計算を実行できます。式には、+、–、×、÷ などすべての一般的な数学演算子や関数を含めることができます。また、π などの数値定数を使用することもできます。
もっとも重要な点は、測定結果や他の公式、他の数値データへの参照を公式に挿入できることです。
作成した式は FLIR Word Add-in で使用可能になり、以後のレポートでフィールド オブジェクトや表オブジェクトに挿入できます。
式をテキスト ファイルにエクスポートできます。このテキストファイルは例えば別のコンピュータに送信し、インポートした後に、そのコンピュータ上の FLIR Word Add-in で使用可能です。詳細については、セクション 12.4.4 式のエクスポートとインポート を参照してください。
  • 式は、1 つの赤外線画像上でのみ実行できます。2 つの赤外線画像の差などは計算できません。
  • 赤外線測定値を使用する場合と同じように、赤外線画像内の既存の METERLiNK データを式の値として使用できます。METERLiNK データは、外部の FLIR/Extech メーター (クランプ メーターや水分計など) を赤外線カメラと組み合わせて使用することで、赤外線画像に保存できます。

12.4.2  単純な公式の作成

2 つのスポットの温度差を計算する式の作成

12.4.3  条件付き公式の作成

用途によっては、臨界値よりも結果が低い場合には、計算結果を緑色のフォントで表示し、臨界値よりも高い場合には、計算結果を赤色のフォントで表示したい場合などがあります。このような処理は、IF 文を使用して条件付き式を作成することで実行できます。
次の手順は、温度差の式からの結果を表示する条件付きの式の設定方法を示しています。ここでは、値が 2.0 度よりも高い場合は赤色で結果を表示し、2.0 度よりも低い場合は緑色で表示します。

IF 文を使用した条件付き公式の作成

12.4.4  式のエクスポートとインポート

1 つまたは複数の式をテキスト ファイルにエクスポートできます。このテキストファイルは例えば別のコンピュータに送信し、そのコンピュータ上で FLIR Word Add-in にインポートできます。

12.5  ドキュメント プロパティ

12.5.1  一般

赤外線レポートの作成時に、FLIR プログラムは、レポート テンプレート用の Microsoft Word ドキュメント プロパティを抽出し、それらのプロパティを最終レポートの対応する Microsoft Word フィールドに挿入します。
これらのドキュメント プロパティを使用して、レポート作成時に、時間のかかるいくつかの作業を自動化できます。例えば、検査場所の名前、住所、電子メール アドレス、使用しているカメラのモデル名、自分の電子メールアドレスなどを自動的に情報に追加できます。
セクション 12.2.6 レポート プロパティ オブジェクトの挿入 も参照してください。

12.5.2  ドキュメント プロパティの種類

2 種類のドキュメント プロパティがあります。
  • 概要ドキュメント プロパティ
  • ユーザー設定ドキュメント プロパティ
これまでは、値のみを変更することができましたが、今後はラベルと値の両方を変更することができます。

12.5.3  Microsoft Word‎ ドキュメント プロパティの作成および編集

ドキュメント プロパティの作成および編集

12.6  レポートの作成

FLIR Report Studio ウィザードを使用して、赤外線レポートを簡単かつ効率的に作成できます。

次の手順に従います。

12.7  レポートのエクスポート

赤外線レポートをクライアントに送信する前に、次のいずれかの形式でエクスポートできます。
  • フラット Docx: レポートを拡張子「_flat」のフラット レポートとしてエクスポートします。フラット レポートは、引き続き通常の Microsoft Word の機能を使用して編集できますが、画像、フィールド、表オブジェクトの管理はできなくなります。
  • PDF: レポートを、編集できない PDF レポートとしてエクスポートします。

次の手順に従います。

12.8  レポート テンプレートの作成

FLIR Report StudioTemplate Editor を使用して独自のレポート テンプレートを作成できます。

次の手順に従います。

12.9  カメラ設定を変更する

温度単位と距離単位の設定を変更できます。

次の手順に従います。

12.10  ヘルプ メニュー

[ヘルプ] メニューには、サポートおよびトレーニング リソース、ライセンス情報、アップデートの検索などへのリンクが含まれます。
[ヘルプ] メニューは、[設定] の下の [FLIR] タブで使用可能です。

13  レポート テンプレートの作成

13.1  一般

FLIR Report Studio には、複数のレポート テンプレート (Microsoft Word *.dotx ファイル) が付属しています。これらのテンプレートがニーズに合わない場合は、独自のユーザー設定赤外線レポート テンプレートを作成できます。

13.1.1  複数のテンプレートが存在するか?

多くの場合、特定のテンプレートを常に特定の顧客に使用します。このような場合は、赤外線レポートの生成後に手動で情報を入力する代わりに、顧客固有の情報をテンプレートに含めておくことができます。
ただし、複数の顧客用の赤外線レポートを 1 つまたは少数のテンプレートを使用して作成する場合、会社固有の情報をテンプレートに含めるべきではありません。このような情報はレポートを生成するときに簡単に入力できるためです。

13.1.2  一般的な構成

赤外線レポート テンプレートは、通常、次のような種類のセクションが含まれます。
  • 導入: 会社のロゴ、企業のアイデンティティを示す要素、レポートのタイトル、顧客の名前と住所、サマリー表、含めたい任意の追加の挿絵や情報を含めることなどができる表紙。
  • データ: 赤外線画像オブジェクト、デジタル画像オブジェクト、フィールド オブジェクト、表オブジェクトなどの組み合わせを収めた、いくつかの異なるページ。「IR のみ」、「可視画像のみ」、「2 つの IR」、「2 つの IR + 可視画像」など、さまざまな種類のコンテンツを含んだ複数のデータ セクションを含めることができます。
  • 最終: 結論、推奨事項、診断、サマリーの説明。

13.1.3  Microsoft Word‎ 環境での作業の注意

FLIR Word Add-inMicrosoft Word のアドインであるため、レポート テンプレートの作成時に、Microsoft Word ドキュメント テンプレートを作成するときに通常使用する既存の機能を使用できます。
FLIR Word Add-in により、赤外線画像およびレポートの分野に特化した数々のコマンドが追加されます。これらのコマンドは [FLIR] タブで使用可能です。赤外線レポート テンプレートを作成するときに、これらの機能と通常の Microsoft Word の機能を使用します。

13.2  カスタム赤外線画像レポート テンプレートの作成

レポート テンプレートは、次のようなさまざまな方法で作成できます。
  • 基本的なレポート テンプレートをカスタマイズする
  • 既存のレポート テンプレートを修正する

13.2.1  基本的なレポート テンプレートのカスタマイズ

次の手順に従います。

13.2.2  既存のテンプレートの修正—FLIR Word Add-in‎ から開始

次の手順に従います。

13.2.3  既存のテンプレートの修正—FLIR Report Studio‎ ウィザードから開始

次の手順に従います。

13.2.4  複数のデータ セクションの追加

「IR のみ」、「可視画像のみ」、「2 つの IR」、「2 つの IR + 可視画像」など、さまざまな種類のコンテンツを含んだ 1 つまたは複数の新しいデータ セクションをレポート テンプレートに追加できます。
複数のデータ セクションを含んだテンプレートを FLIR Report Studio ウィザードで使用するときは、ドロップダウン リストが表示され、画像の追加先のセクションを選択できます。セクション 9.3.2 画像ウィンドウ を参照してください。

次の手順に従います。

13.2.5  テンプレート カテゴリの選択

レポート テンプレートの 1 つまたは複数のカテゴリを選択できます。
レポート テンプレートを保存して FLIR Report Studio ウィザードにインポートすると、ウィザードの左側のペインの選択したカテゴリの下にレポート テンプレートが表示されます。セクション 9.3.1 テンプレート ウィンドウ を参照してください。

次の手順に従います。

14  サポートされるファイル形式

14.1  解析用ファイル形式

FLIR Report Studio でサポートしている放射分析用ファイル フォーマットは次のとおりです。
  • FLIR Systems 解析用 *.jpg.

14.2  非解析用ファイル形式

FLIR Report Studio でサポートしている放射分析用以外のファイル フォーマットは次のとおりです。
  • *.jpg.
  • *.mp4 (ビデオ ファイル)
  • *.avi (ビデオ ファイル)
  • *.pdf (レポート)
  • *.docx (レポートとして使用)
  • *.dotx (テンプレート)

15  ソフトウェアの更新

15.1  一般

FLIR Report Studio を最新のサービス パックで更新できます。この操作は FLIR Report Studio ウィザードおよび FLIR Word Add-inから実行できます。

15.2  手順

次の手順に従います。

16  FLIR Systems について

FLIR Systems は、高性能の赤外線イメージング システム開発のパイオニアとして 1978 年に創立され、商業、工業、官庁用のさまざまなアプリケーションに応じたサーマル イメージング システムのデザイン、製造、販売で世界をリードしています。現在、FLIR Systems には 1958 年以来赤外線技術ですぐれた業績をあげている 5 つの大きな会社が統合されています - スウェーデンの AGEMA Infrared Systems (旧社名 AGA Infrared Systems)、米国の 3 つの会社 Indigo SystemsFSIInframetrics、およびフランスの Cedip 社です。
2007 年以降、センサー技術分野で世界トップクラスの専門知識を有する以下の複数の会社がFLIR Systems により買収されました。
  • Extech Instruments (2007年)
  • Ifara Tecnologías (2008年)
  • Salvador Imaging (2009年)
  • OmniTech Partners (2009年)
  • Directed Perception (2009年)
  • Raymarine (2010年)
  • ICx Technologies (2010年)
  • TackTick Marine Digital Instruments (2011年)
  • Aerius Photonics (2011年)
  • Lorex Technology (2012年)
  • Traficon (2012年)
  • MARSS (2013年)
  • DigitalOptics マイクロ オプティックス事業 (2013年)
  • DVTEL (2015年)
  • Point Grey Research (2016年)
  • Prox Dynamics (2016年)
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図 16.1  1960 年代前半からの特許文書

FLIR Systems は、アメリカに 3 つ (オレゴン州ポートランド、マサチューセッツ州ボストン、カリフォルニア州サンタバーバラ)、スウェーデン (ストックホルム) に 1 つの製造工場があります。2007 年には、エストニアのタリンにも製造工場が建設されました。ベルギー、ブラジル、中国、フランス、ドイツ、イギリス、香港、イタリア、日本、韓国、スウェーデン、アメリカに直轄の営業所を置き、世界中に張り巡らされた代理店のネットワークと共に国際的なお客様をサポートしています。
FLIR Systems は赤外線カメラ産業の革新を牽引してきました。既存のカメラの向上、新しいカメラの開発を継続的に続けることにより、市場需要を先取りしています。例を挙げると、産業検査用の初めてのバッテリー駆動のポータブル カメラ、初めての非冷却式赤外線カメラなどです。
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図 16.2  1969: Thermovision Model 661。カメラの重量は約 25 kg、オシロスコープは 20 kg、三脚は 15 kg です。オペレータは 220 VAC ジェネレーター セットと、液体窒素の入った 10 L 容器も必要です。オシロスコープの左側には、ポラロイドのアタッチメント (6 kg) があります。

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図 16.3  2015: FLIR One、iPhone および Android 携帯電話のアクセサリ。重量: 90 g。

FLIR Systems は、カメラ システムの重要機構および電子部品をすべて自社製造しています。検出素子設計、レンズおよび電子システムの製造から、最終検査およびキャリブレーションまで、すべての生産プロセスは当社の技術者が実行し、指揮しています。これらの赤外線の専門家の豊富な経験により、赤外線カメラを構成するすべての部品の正確さと信頼性が確証されています。

16.1  赤外線カメラを超える機能

FLIR Systems は、高性能の赤外線カメラ システムを生産する以上のことが求められていることを認識しています。当社の使命は、最高のカメラとソフトウェアを提供することにより、当社の赤外線カメラ システムを利用するすべてのユーザーの生産性を向上することです。予測メンテナンス用のカスタム ソフトウェアについては、研究開発およびプロセス監視を社内で行っています。ほとんどのソフトウェアは、多数の言語で使用可能です。
すべての赤外線カメラに付属品を提供し、サポートしており、必要な赤外線の用途に応じて機器を適合させることができます。

16.2  知識の共有

当社のカメラは使いやすく設計されていますが、使い方に加えて、サーモグラフィについての知識を得ることも重要です。そのため、FLIR Systems は、独立した Infrared Training Center (ITC) を設立し、認定トレーニング コースを提供しています。ITC のコースに参加することにより、実践に基づいた専門知識を学ぶことができます。
ITC のスタッフは、赤外線理論を実行するために必要な適用サポートの提供も行っております。

16.3  カスタマー サポート

FLIR Systems は、世界的なサービス ネットワークを運営して、お客様のカメラがいつでも動作できるようにサポートしています。カメラに問題がある場合は、お近くのサービス センターにある機器やノウハウを活用して、できる限り短い時間で問題を解決します。そのため、カメラを遠方 (地球の反対側) に郵送したり、言葉の通じない担当者に問い合わせる必要はありません。

17  用語、法則、および定義

用語

定義

IR サーモグラフィ
非接触式の赤外線画像機器から熱情報を取得、解析する処理です。
アイソサーム
目盛りの特定の色を対比色に置き換えます。これは同等の見かけ温度の間隔を示します。1
エネルギー保存2
閉鎖系の総エネルギー含量の合計は一定です。
カラーパレット
特定のレベルの見かけ温度を示すために、異なる色が割り当てられます。使用する色に応じて、パレットのコントラストを高くしたり低くしたりできます。
伝導
分子間の熱エネルギーの直接伝導。分子同士の衝突によって発生します。
入射放射線
周囲から物体に当たる放射線です。
反射見かけ温度
ターゲットから IR カメラに反射される環境の見かけ温度です。3
吸収と放射4
入射した放射エネルギーを物体が吸収する能力は、その物体が放射線としてエネルギーを放射する能力と常に等しくなります。
定性的サーモグラフィ
異常の検出とその位置の特定に熱パターンの解析を利用するサーモグラフィです。5
定量的サーモグラフィ
修理の優先順位を設定するために、温度測定を使用して異常の重大性を判断するサーモグラフィです。6
対流
重力または別の力によって流体が動き、この動きによって、ある場所から別の場所に熱が伝わる伝熱方式です。
放射熱伝導
熱放射の放射と吸収による熱伝導です。
放射率
同じ温度と波長で実体が放射する力と黒体が放射する力の比率です。7
温度
物質を構成する分子と原子の平均運動エネルギーの大きさです。
温度勾配
距離に応じた段階的な温度変化です。8
2 つの物体 (系) の温度差により、それらの物体間で伝わる熱エネルギーです。
熱エネルギー
物体を構成する分子の総運動エネルギーです。9
熱伝導の方向10
熱は自然に温度の高い方から低い方に流れるため、ある場所から別の場所に熱エネルギーが移動します。11
熱伝導率12
定常状態条件下では、熱伝導率は物体の熱伝導性、熱が流れる物体の断面積、および物体の両端の温度差に正比例し、物体の長さ (厚さ) に反比例します。13
熱調整
コントラストを最大化するために、解析する物体に画像の色を付加するための処理です。
発散放射線
元の放射源に関係なく、物体の表面を離れる放射線です。
空間分解能
IR カメラが小さい物体や細部を解像する能力です。
見かけ温度
赤外線機器からの非補償型の測定値であり、放射源に関係なく、機器に入射するすべての放射線が含まれます。14
診断
欠陥や不具合の原因を特定するために兆候および症状を検査します。15

18  熱測定技術

18.1  はじめに

赤外線カメラは物体から放出された赤外線を測定、撮像します。赤外線は物体表面温度の作用であるため、カメラはこの温度を計算し表示することができます。
ただし、カメラが測定した赤外線は物体の温度のみではなく、放射率によっても作用します。赤外線は周辺からも発生して物体に反射します。物体からの赤外線と反射した赤外線は、大気の吸収作用にも影響を受けます。
このため、温度を正確に測定するには多数の異なる放射元の効果を補正する必要があります。この補正はカメラによってオンラインで自動的に行われます。ただし、カメラに以下のオブジェクトパラメータを提供する必要があります。
  • 物体の放射率
  • 反射源見かけ温度
  • 物体とカメラの距離
  • 相対湿度
  • 大気の温度

18.2  放射率

正確に設定すべき最も重要なオブジェクトパラメーターは放射率、つまり、同じ温度の完全黒体と比較して物体からどの程度の赤外線が発射されているかを表す測定値です。
通常、物体の素材と表面処理によって放射率は約 0.1 から 0.95 の範囲で表されます。高精度に研磨された表面 (ミラー) では 0.1 未満になることもあり、また、酸化したりペイントされた表面では高い放射率を持つ場合もあります。可視スペクトルにおける色に関わらず、油性ペイントの赤外線の放射率は 0.9 を超えます。人間の皮膚の放射率はほぼ 0.97 から 0.98 です。
酸化していない金属の場合、完全な不透明性と高い反射性という極端なケースを示し、波長によって大きく異なることはありません。そのため、金属の放射率は低くなります。ただし、金属の放射率は温度に比例して増加します。非金属の場合、放射率は高くなりがちで、温度に比例して減少します。

18.2.1  サンプルの放射率を見つける

18.2.1.1  ステップ1: 反射された明らかな温度の決定

下記の 2 つの方法のうちいずれかを使用して、反射見かけ温度を決定します。
18.2.1.1.1  方法 1: 直接法
熱電対は温度を測定しますが、見かけ温度は放射強度のため、熱電対を使用して反射見かけ温度を測定することはできません。
18.2.1.1.2  方法 2:反射法

18.2.1.2  ステップ2: 放射率の決定

18.3  反射見かけ温度

このパラメータは、物体が反射する放射を補正するために使用されます。放射率が低く、物体の温度が反射温度と比較的大きく異なっている場合、反射温度を正しく設定し、反射見かけ温度を正しく補正することが重要です。

18.4  距離

距離とは、物体とカメラの前面レンズとの間の距離を指します。このパラメータは、次の 2 つの事象を補正するために使用されます。
  • 対象からの放射が物体とカメラの間の大気によって吸収される
  • 大気そのものからの放射がカメラによって検出される

18.5  相対湿度

カメラは、伝達率が大気の相対湿度にいくらか依存しているという事象についても補正できます。この補正を行うには、相対湿度を正しい値に設定する必要があります。短距離および通常湿度の場合、相対湿度は通常、50% の初期値のままにしてかまいません。

18.6  その他のパラメータ

上記だけでなく、FLIR Systems 製のカメラおよび解析プログラムの中には、次のパラメータを補正できるものもあります。
  • 大気温度 – つまり、カメラと対象物との間の大気の温度
  • 外部光学系温度 – つまり、カメラ前面で使用される任意の外部レンズや窓材の温度
  • 外部光学系透過率 – つまり、カメラ前面で使用される任意の外部レンズや窓材の伝達率

19  赤外線技術の歴史

1800 年まで、電磁波スペクトルに赤外線部分が存在することなど誰も想像していませんでした。熱放射の一種としての赤外線スペクトル (または「赤外線」) そのものの重要性は、Harschel によって 1800 年に赤外線部分が発見されたときよりも特筆すべきものではなくなっています。
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図 19.1  William Herschel 卿 (1738–1822)

新しい光学材料の研究中に偶然発見されたものでした。William Herschel 卿 (イギリス王ジョージ三世の王室天文学者、天王星の発見で有名) は、太陽観測中に望遠鏡の太陽画像の明るさを低減するための光学フィルタ材料を研究していました。異なる色ガラスのサンプルでテストを行うと、明るさは同じように低減されていましたが、サンプルの中には太陽熱をほとんどまったく通さないことに興味をそそられました。それに対し、他のサンプルでは太陽熱をほとんど透過させ数秒観察するだけで目を損傷する危険があるほどでした。
Herschel は、熱を最大限に減少させると同時に明るさも希望通りに減少させるただ 1 つの素材を見つけるために、ただちに系統だった実験を行う必要あると確信しました。実験は、実際にニュートンのプリズム実験を繰り返す方法で始まりましたが、スペクトルの視覚的な光の分布強度よりも、加熱効果を探すものでした。まず、感度の高い水銀封入ガラス温度計のバルブをインクで黒くし、これを放射線検出器として使用して、太陽光をガラス プリズムに通すことで机の上にさまざまな色のスペクトルを形成させ、その加熱効果をテストしていきました。太陽光の外に置いた他の温度計は、制御の役目を果たしました。
黒くした温度計をスペクトルの色に沿ってゆっくり動かしていくと、青紫の端から赤い端へ向かうにしたがって、温度計の目盛りは一定に上昇していきました。これは、まったくの予想外の結果というわけではありませんでした。イタリアの研究者、Landriani が、すでに 1777 年に似たような実験を行い、同様の結果を得ていたからです。ただし、Herschel の特筆すべき点は、加熱効果が最大に達するポイントがあるはずであり、スペクトルの可視部分に限定された測定では、このポイントの検索に失敗したと初めて気付いたことにあります。
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図 19.2  Marsilio Landriani (1746 ~ 1815)

温度計を赤いスペクトルの端から暗い領域に動かしたところ、Herschel は温度が引き続き上昇することを確認しました。彼が発見した最高点は、赤色の端を越えたところにありました。これが今日「赤外線波長域」として知られている部分です。
Herschel がこの発見を発表したとき、彼は電磁波スペクトルのこの新しい領域を「熱スペクトル」と表現しました。 Herschel は、その放射そのものを「黒体熱」や単に「不可視光線」と呼びました。皮肉なことに、一般的な見方とは異なり、「赤外線」という用語は Herschel から発しているのではありません。その言葉は 75 年ほど後に印刷物に登場しましたが、依然としてだれから端を発しているかは分かっていません。
Herschel の初期実験でのプリズム ガラスの使用は、赤外線波長域の実在性について、当初同時代の研究者との間に論議を呼びました。別の研究者が、Herschel の研究を実証するため、いろいろな種類のガラスを見境なく使用して、赤外線部の異なる透明性を見出しました。彼の実験によって、Herschel は制限されたガラスの透明性から熱放射の新たな発見に気づきました。彼は、赤外線の研究が反射要素によって排他的に使用される運命にあると結論せざるを得ませんでした。幸いにも、イタリア人の研究者によって、彼の理論の正しさが証明されました。Melloni は、自然岩塩 (NaCl) が赤外線を通すことを発見しました。岩塩は、レンズやプリズムを作ることができるほど大きな天然の結晶です。この結果により、岩塩は主な赤外光学材料となり、1930 年に合成結晶成長の技術が習得されるまで 100 年ほどにわたって使用されました。
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図 19.3  Macedonio Melloni (1798 ~ 1854)

温度計は、放熱検出器として 1829 年まで使用されました。この年に Nobili が熱電対を発明しました (Herschel の温度計は 0.2 °C まで読むことができましたが、後のモデルでは 0.05 °C まで読むことができるようになりました)。その後、飛躍的な進歩があり、Melloni が、複数の熱電対を接続して最初の熱電対列を作成しました。この新しい機器は、当時熱放射の検出に使用されていた温度計の 40 倍以上も感度が高いものでした。人からの熱を 3 メートル離れたところから検出する能力がありました。
初めての「熱写真」の撮影は、 John Herschel の研究の結果 1840 年に可能になりました。John Herschel は赤外線の発見者および有名な天文学者の息子であり、親譲りの才能がありました。薄い油膜の蒸発の違いによって、露出した熱パターンを油膜に当てると、反射光によって熱画像を見ることができます。油膜の干渉効果によって肉眼で画像を確認できます。John は、紙に熱画像の簡単な記録を取ることも考案し、「サーモグラフ」と呼びました。
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図 19.4  Samuel P. Langley (1834 ~ 1906)

赤外線検出器の感度の向上は、非常にゆっくりしたものでした。次の飛躍的な前進は、Langley によるもので、1880 年にボロメータが発明されました。この装置は、ホイートストン ブリッジ回路の 1 つのアームに接続された白金の黒い薄片で構成され、その上に赤外線が焦点を合わせ、それに対して感度の高い検流計が反応するものです。この装置では、400 メートル離れたところにいる牛の熱を検出できたと言われています。
英国の科学者、James Dewar 卿は初めて液化ガスを冷却材 (たとえば、温度が -196°C の液体窒素) として使用し、低温調査を行いました。1892 年に彼は特殊な真空断熱コンテナを発明し、液化ガスを数日保管できるようにしました。よく使われている「魔法瓶」は、彼の発明が元になっており、熱い飲み物や冷たい飲み物を保存しておくことができます。
1900 年から 1920 年にかけて、世界中の発明者たちが赤外線を「発見」し、機器が人、大砲、飛行機、船、さらには氷山を検出するための特許が数多く交付されました。現代的な意味で言う最初の作動システムの開発が始まったのは第一次大戦中のことで、赤外線の軍事利用に特化した研究プログラムが両陣営で進められました。そうしたプログラムでは、敵の侵入の検出、離れた所の温度検出、安全な通信、「空飛ぶ魚雷」の誘導などを目的とした実験的なシステムが開発されていました。この時期に試された赤外線検知システムでは、近づいてくる飛行機であれば 1.5 km、人であれば 300 m 離れたところから検出できました。
この時代までのほとんどの検知システムはボロメータのさまざまな概念を元にしたものでしたが、次の大戦までの期間に、画像変換機と光子検出器という 2 つの革新的な赤外線検出器が開発されました。当初、歴史上初めて見張りが実際の暗闇でも見ることができようになったため、軍事面から画像変換機は大きな注目を受けました。ただし、画像変換機の感度は赤外線波長域の付近に限定されており、ほとんどの軍事標的 (兵士など) は赤外線検出ビームで照らされている必要がありました。これは、見張りの場所を同じように装備している敵の見張りに明らかにしてしまう危険があったため、画像変換機への軍事面での関心が薄れていったのは当然のことと言えます。
「能動的」熱画像システム (検出ビームが必要) の軍事戦術的に不利な点によって、続く 1939 年から 1945 年までの戦争で研究に拍車がかかり、多くの軍事特殊機関が赤外線検知プログラムで、非常に繊細な光子検出機による「受動」システム (検出ビーム不要) を開発するようになりました。この期間は、軍事機密規則によって、熱画像技術の状況の公開が完全に禁止されるようになりました。1950 年半ばに機密が解除されるようになり、このときから民間の科学者や産業で、十分の熱画像機器がついに使用できるようになりました。

20  サーモグラフィの理論

20.1  はじめに

赤外線の被写体と関連するサーモグラフィ技術は、赤外線カメラを使用しようとしている多くの人々にとって未だ新しいままです。このセクションでは、サーモグラフィの背後にある理論について説明します。

20.2  電磁スペクトル

電磁スペクトルは、「バンド」と呼ばれる多数の波長領域に任意に分割され、赤外線の生成および検出に使用する方式で識別されます。電磁スペクトルのさまざまなバンドにある赤外線は基本的に同じです。赤外線はすべて同じ法則で規定されており、波長による違いがあるのみです。
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図 20.1  電磁スペクトル。1: X 線、2:紫外線、3:可視像、4:赤外線、5:マイクロ波、6:電波。

サーモグラフィは赤外線スペクトル バンドを利用します。短波長の末端部では、境界は可視光の限界点に深い赤色で存在します。長波長の末端部では、境界はミリメートルの範囲でマイクロ波の電波長と融合します。
多くの場合、赤外線バンドはさらに 4 つの小さなバンドに再分割されます。こうしたバンドの境界も任意に選択されます。そうしたバンドには、近赤外線 (0.75–3 μm)、中赤外線 (3–6 μm)、遠赤外線 (6–15 μm) および極赤外線 (15–100 μm) があります。波長は μm (マイクロメートル) で提供されますが、このスペクトル範囲での測定には他の単位も未だよく使用されています (例: ナノメートル (nm)、オングストローム (Å)。
それぞれの波長測定値の関係は次のとおりです。
formula

20.3  黒体放射

黒体とは、任意の波長にて、黒体上に衝突する放射線をすべて吸収する物体のことです。放射線を発散する物体に関して明らかに誤った呼び名である「」については、Kirchhoff の原則 (Gustav Robert Kirchhoff, 1824–1887 より命名) で説明されています。この原則には、任意の波長にてすべての放射線を吸収できる物体は、放射線の発散も同様に可能であると記載されています。
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図 20.2  Gustav Robert Kirchhoff (1824 ~ 1887)

黒体源の構造は原理的には非常に単純です。不透明な吸収素材で作られた均一温度の空洞にある開口部の放射特性は、黒体の特性とほぼ同じです。完全な放射線吸収体へのこの法則の実際の用途には、いずれかの側面にある開口部を除いて光を遮断された箱があります。その穴に入り込む放射線は、反射が繰り返されることによって分散され吸収されるため、微量の断片のみが場合によっては逃れられる程度です。開口部で取得される黒度は、黒体とほぼ等しく、すべての波長に対してほぼ最適です。
こうした均一温度の空洞に適切なヒーターを備えると、空洞は空洞放射体と呼ばれるものになります。均一の温度に暖められた均一温度の空洞は黒体放射を生成します。この黒体放射の特徴は、空洞の温度のみにより決まります。こうした空洞放射体は一般的に、ラボにて温度基準ゲージの放射源として、たとえば FLIR Systems カメラなどのサーモグラフィ機器のキャリブレートに使用されます。
黒体放射の温度が 525°C を超えると、光源が見えるようになり始め、目にはもはや黒とは写らなくなります。これは放射体の初期の赤い熱温度であり、さらに温度が上昇するにつれてオレンジや黄色になります。実際、物体のいわゆる色温度とは、同じ色を得るために黒体が熱せられる必要がある温度と定義されています。
ここで、黒体から発散される放射線を説明する 3 つの式について考えてみましょう。

20.3.1  Planck の法則

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図 20.3  Max Planck (1858 ~ 1947)

Max Planck (1858–1947) は、黒体からの放射線のスペクトル分布を次の演算式を使用して説明することができました。
formula
ここで、
Wλb
波長 λ での黒体スペクトル放射発散度。
c
光速 = 3 × 108 m/s
h
Planck の定数 = 6.6 × 10-34 ジュール秒
k
Boltzmann の定数 = 1.4 × 10-23 ジュール/K
T
黒体の絶対温度 (K)。
λ
波長 (μm)。
さまざまな温度をグラフで描画すると、Planck の演算式は一連の曲線を生成します。いずれかの特定の Planck 曲線に従い、スペクトル発散度は λ = 0 にてゼロとなり、急速に上昇して波長 λmax にて最大となります。これを通過すると、非常に長い波長にて再度ゼロに近づきます。温度が上昇するにつれて、最大値が発生する波長は短くなります。
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図 20.4  Planck の法則に従ってさまざまな絶対温度に対して描画された黒体スペクトル放射発散度。1: スペクトル放射発散度 (W/cm2 × 103(μm))、2: 波長 (μm)

20.3.2  Wien の変位の法則

λ に関して Planck の演算式を差別化し、最大値を見つけると、次の演算式が得られます。
formula
これは、Wien の演算式 (Wilhelm Wien, 1864–1928 より命名) であり、熱放射体の温度が上昇するにつれて色が赤からオレンジまたは黄色へ変化する一般的な観察を数学的に表したものです。色の波長は λmax に対して計算される波長と同じです。任意の黒体温度の λmax 値の適切な近似値は、経験則 3 000/T μm を適用することで得られます。そのため、青みがかった白色の光を発散するシリウスなどの非常に熱い星 (11 000 K) は、0.27 μm の波長にて、不可視の紫外線スペクトル内で発生するスペクトル放射発散度のピークで放射します。
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図 20.5  Wilhelm Wien (1864 ~ 1928)

太陽 (約 6 000 K) は可視光スペクトルの中間の約 0.5 μm をピークとして黄色の光を発散します。
室温 (300 K) では、放射発散度のピークは遠赤外線にて 9.7 μm であり、液体窒素の温度 (77 K) では、ほぼ微少な量の放射発散度は超赤外線波長にて 38 μm となります。
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図 20.6  100 K から 1000 K までの半対数目盛で描画された Planckian の曲線。点線は、Wien の変位の法則で説明した各温度での最大放射発散度の軌跡を表しています。1: スペクトル放射発散度 (W/cm2 (μm))、2:波長 (μm)。

20.3.3  Stefan-Boltzmann の法則

Planck の演算式を λ = 0 から λ = ∞ に積算すると、以下の黒体の総合放射発散度 (Wb) が得られます。
formula
これは、Stefan-Boltzmann の演算式 (Josef Stefan (1835 年 ~ 1893 年) および Ludwig Boltzmann (1844 年 ~ 1906 年より命名) であり、黒体の総合放射力がその絶対温度の 4 の累乗と比例することを表しています。グラフ化すると、Wb は、特定の温度に対する Planck の曲線の下部の領域を表しています。λ = 0 から λmax までの間隔の放射発散度は全体の 25% のみであることが示され、これは可視光スペクトル内に入る太陽の放射線量とほぼ同じです。
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図 20.7  Josef Stefan (1835 ~ 1893)、および Ludwig Boltzmann (1844 ~ 1906)

Stefan-Boltzmann の演算式を使用して、300 K の温度および約 2 m2 の外面エリアで人体から放射される力を計算すると、1 kW となります。体温または衣服を追加した温度と大きく異ならない室温では、周囲表面からの放射線の補正吸収がなければ、この力損失を維持することはできません。

20.3.4  非黒体発散体

これまで、黒体放射体および黒体放射について説明してきました。しかし、実際の物体はほとんどの場合、特定のスペクトル間隔では黒体の性質に近づくことはありますが、拡張された波長領域を超えるとこうした法則には当てはまりません。たとえば、ある種の白色塗料が可視光スペクトルにおいて完全なに見える場合がありますが、約 2 μm では「灰色」に、3 μm を超えると、ほぼ「」になります。
実際の物体が黒体のように振舞わなくさせる、起こりうるプロセスは 3 つあります。つまり、入射放射線の成分 α は吸収され、成分 ρ は反射し、成分 τ は透過されます。こうした 3 つの成分すべては多かれ少なかれ波長に依存しているため、下付き文字 λ は、その定義のスペクトル依存性を暗示するために使用されています。そのため、
  • 分光吸収率 αλ = 物体に入射する分光放射と物体が吸収する分光放射の比。
  • 分光反射率 ρλ = 物体に入射する分光放射と物体が反射する分光放射の比。
  • 分光透過率 τλ = 物体に入射する分光放射と物体を透過する分光放射の比。
これら 3 つの要因の合計は必ず任意の波長における全体となるため、次の関係が成り立ちます。
formula
不透明な素材では τλ = 0 であり、関係は次のように簡素化されます。
formula
放射率と呼ばれる別の成分は、特定の温度にて物体が生成する黒体の放射放射率の成分 ε を説明するのに必要となります。よって、次の定義が得られます。
分光放射率 ελ = 同一の温度および波長において黒体から発せられる分光放射と物体から発せられる分光放射の比。
数学的に表現すると、これは、物体の分光放射率と黒体の分光放射率の比として次のように記載できます。
formula
一般的に、放射源には 3 つの種類があり、それぞれの分光放射率が波長に応じて変化する方法によって識別されます。
  • 黒体、 ελ = ε = 1
  • 灰色体、ελ = ε = 1 未満の定数
  • 選択放射体、ε は波長に応じて変化する
Kirchhoff の法則によると、どんな素材の場合も、物体の分光放射率と分光吸収率は、任意の特定の温度および波長では等価となります。つまり、
formula
得られた結果から、不透明な素材の場合は次のようになります (αλ + ρλ = 1 であるため)。
formula
よく磨かれた素材の場合、ελ はゼロに近づき、完全な反射素材 (例: 完璧な鏡) の場合は次のようになります。
formula
灰色体放射体の場合、Stefan-Boltzmann の演算式は次のようになります。
formula
これは、灰色体の総放射が、灰色体からの ε の値に比例して低下させた同じ温度での黒体と同じになることを示しています。
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図 20.8  3 種類の放射体の分光放射放射率。1: 分光放射放射率、2:波長、3:黒体、4:選択放射体、5:灰色体。

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図 20.9  3 種類の放射体の分光放射率。1: 分光放射率、2:波長、3:黒体、4:灰色体、5:選択放射体。

20.4  赤外線半透過性素材

次に、非金属の半透過体、つまり、厚いプラスチック素材の平板などについて考えてみましょう。板を熱すると、その体積内で生成される放射線は、一部を吸収されながら素材を通して表面に向かって働きます。さらに、放射線が表面に達すると、そのうちのいくらかは内部に反射し戻されます。反射しもどされた放射線はふたたび一部が吸収されながら、反対側の表面に到達し、その表面からほとんどの放射線は脱出し、一部は再度反射し戻されます。この累進的な反射はだんだん弱くなりますが、板の総放射率を得る際にはすべてを総計する必要があります。結果として得られる等比級数を合計すると、半透過性の板の有効な放射率は次のようになります。
formula
板が不透明となると、この演算式は単一の演算式に縮小されます。
formula
この最終的な関係式は、放射率を直接測定するより反射率を測定するほうが容易である場合も多いため、特に便利な式です。

21  測定演算式

すでに述べたとおり、物体を表示する場合、カメラが受け取る放射線は物体自体からだけではありません。物体表面を介して反射される周辺からの放射線も収集されます。これらの 2 つの放射線の影響は、測定過程に存在する大気によってある程度吸収されます。さらに、大気自体からの 3 つ目の放射線の影響が加わります。
測定状態についてのこの説明は、下図に示すとおり、現実の測定においても同様です。無視されたものには、たとえば、大気中に分散する太陽光や視界外部のきわめて強い放射線源からの迷放射線などがありえます。しかし、こうした妨害は定量化が難しく、ほとんどの場合、それらは無視できるほどに小さいものです。無視できない場合、測定構成は、少なくとも教育を受けたオペレータには妨害のリスクが明白である場合が多いのです。その場合、たとえば、測定の向きを変更したり、きわめて強い放射線源を遮断したりして妨害を避けるために測定状態を修正するのはオペレータの対応力となります。
下図を使用して、キャリブレートしたカメラ出力からの物体温度を計算するための演算式を得ることができます。
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図 21.1  一般的なサーモグラフィ測定状態の図式表示。1:周囲、2:物体、3:大気、4:カメラ

短距離上にある温度 W の黒体源から受け取られる放射 Tsource により、放射入力 (放射リニア カメラ) と比例するカメラ出力信号 Usource が生成されます。ここで次の式が成り立ちます (方程式 1)。
formula
または、簡易表記では次のようになります。
formula
ここで、C は定数を表します。
そのため、放射線源が放射率 ε の灰色体である場合、受け取られる放射線は εWsource となります。
ここで、収集される 3 つの放射力条件を定義できます。
受け取られる総放射力は次のように記述できます (方程式 2)。
formula
各条件に方程式 1 の定数 C を掛け、同方程式に従い、対応する CWU の積を置き換えると、次の式が得られます (方程式 3)。
formula
Uobj に対して方程式 3 を解くと次のようになります (方程式 4)。
formula
これは、すべての FLIR Systems サーモグラフィ機器で使用される一般的な測定演算式です。演算式の電圧は次のようになります。

テーブル 21.1  電圧

Uobj
温度 Tobj の黒体に対する計算されたカメラ出力電圧。例: 実際の要求された物体温度に直接変換できる電圧。
Utot
実際の測定されたカメラ出力電圧。
Urefl
キャリブレーション応じた、温度 Trefl の黒体に対する論理上のカメラ出力電圧。
Uatm
キャリブレーション応じた、温度 Tatm の黒体に対する論理上のカメラ出力電圧。
操作時には、計算には多数のパラメータ値を入力する必要があります。
  • 物体の放射率 ε
  • 相対湿度
  • Tatm
  • 物体の距離 (Dobj)
  • 物体周辺の (有効な) 温度または反射周辺温度 Trefl
  • 大気の温度Tatm
実際の正確な放射率や大気伝達率の値を見つけるのは通常容易ではないため、オペレータにとってこれは時に困難な作業となる場合があります。周辺に大量の強力な放射線源がない場合、これら 2 つの温度は通常問題にはなりません。
この関係において問題となるのは、こうしたパラメータの正しい値を知ることの重要性についてです。しかし、いくつかの異なる測定を検討したり、3 つの放射線条件の相対的な重要性を比較することで、こうした問題がすでに存在するという印象を受けるのは興味深いこととも言えます。どのパラメータの適切な値をいつ使用することが重要かということについての指針を与えてくれるからです。
この後に示す図では、3 つの異なる物体温度、2 つの放射率、および 2 つのスペクトル範囲 (SW と LW) に対して 3 つの放射線が与える影響の相対的な重要性を示しています。残りのパラメータには次の固定値があります。
  • τ = 0.88
  • Trefl = +20°C
  • Tatm = +20°C
最初の測定では「妨害」放射線源は比較的強力であるため、低い物体温度の測定は、高温の測定より重要であることは明白です。物体の放射率も低い場合、状態はずっと難しくなります。
ここでやっと、補外法と呼ばれる最高キャリブレーション ポイントより上のキャリブレーション曲線を使用できるようにすることの重要性についての質問に答えることができます。ある測定にて、Utot = 4.5 ボルトを測定していると想定してみます。カメラの最高キャリブレーション ポイントは、4.1 ボルト、オペレータの知らない値の順でした。そのため、物体がたまたま黒体 (例: Uobj = Utot) である場合であっても、実際には 4.5 ボルトを温度に変換する際のキャリブレーション曲線を補外法で推定することになります。
ここで、物体が黒ではなく、0.75 の放射率と途中の大気が 0.92 の伝達率を持っていると想定します。また、方程式 4 の 2 つの第二条件は総計で 0.5 ボルトであると想定します。方程式 4 を使用した Uobj の計算結果は、Uobj = 4.5 / 0.75 / 0.92 – 0.5 = 6.0 となります。これは、特にビデオ増幅器の出力制限が 5 ボルトである可能性があることを考えると、非常に過激な補外法といえます。ただし、このキャリブレーション曲線の応用は、電気的制限などが存在しない論理的手順であることに注意してください。カメラに信号制限がなく、5 ボルトよりずっと上の値でキャリブレートされた場合、FLIR Systems アルゴリズムのようにキャリブレーション アルゴリズムが放射物理学に基づいているなら、結果曲線は 4.1 ボルトを超えて補外法で推定された実際の曲線とまったく同じになるはずです。もちろん、そうした補外法に対する制限は存在するでしょう。
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図 21.2  変化する測定条件下での放射線源の相対的な大きさ (SW カメラ)。1: 対象物の温度、2: 放射率、Obj: 物体放射、Refl: 反射放射、Atm: 大気放射。固定パラメータ: τ = 0.88、Trefl = 20°C、Tatm = 20°C。

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図 21.3  変化する測定条件下での放射線源の相対的な大きさ (LW カメラ)。1: 対象物の温度、2: 放射率、Obj: 物体放射、Refl: 反射放射、Atm: 大気放射。固定パラメータ: τ = 0.88、Trefl = 20°C、Tatm = 20°C。

22  放射率表

この項では、赤外線の文献および FLIR Systems の測定値からの放射率データを収集したものを提供しています。

22.1  参考文献

22.2  表

テーブル 22.1  T: 全域スペクトル、SW: 2 ~ 5 µm、LW: 8 ~ 14 µm、LLW: 6.5 ~ 20 µm、1: 材質、2: 仕様、3: 温度 (°C)、4: スペクトル、5: 放射率、6:参照

1

2

3

4

5

6

3M タイプ 35
ビニール電気テープ (複数色)
< 80
LW
≈ 0.96
13
3M タイプ 88
黒ビニール電気テープ
< 105
LW
≈ 0.96
13
3M タイプ 88
黒ビニール電気テープ
< 105
MW
< 0.96
13
3M タイプ Super 33+
黒ビニール電気テープ
< 80
LW
≈ 0.96
13
Krylon ウルトラブラック 1602
黒色
最高 175 の室温
LW
≈ 0.96
12
Krylon ウルトラブラック 1602
黒色
最高 175 の室温
MW
≈ 0.97
12
Nextel Velvet 811-21 黒
黒色
-60-150
LW
> 0.97
10、11
アスファルト舗装
 
4
LLW
0.967
8
アスベスト
ボード
20
0.96
1
アスベスト
床タイル
35
SW
0.94
7
アスベスト
石板
20
0.96
1
アスベスト
粉末
 
0.40-0.60
1
アスベスト
40-400
0.93-0.95
1
アスベスト
織物
 
0.78
1
アルミニウム
HNO3 に浸漬、プレート
100
0.05
4
アルミニウム
ざらざらの状態
27
10 µm
0.18
3
アルミニウム
ざらざらの状態
27
3 µm
0.28
3
アルミニウム
シート、それぞれに違った傷をつけた 4 つのサンプル
70
SW
0.05-0.08
9
アルミニウム
シート、それぞれに違った傷をつけた 4 つのサンプル
70
LW
0.03-0.06
9
アルミニウム
受入、シート
100
0.09
2
アルミニウム
受入、プレート
100
0.09
4
アルミニウム
強度に酸化
50-500
0.2-0.3
1
アルミニウム
真空蒸着
20
0.04
2
アルミニウム
研磨
50-100
0.04-0.06
1
アルミニウム
研磨、シート
100
0.05
2
アルミニウム
研磨プレート
100
0.05
4
アルミニウム
粗い表面
20-50
0.06-0.07
1
アルミニウム
金属箔
27
10 µm
0.04
3
アルミニウム
金属箔
27
3 µm
0.09
3
アルミニウム
鋳込、ブラスト クリーニング済み
70
SW
0.47
9
アルミニウム
鋳込、ブラスト クリーニング済み
70
LW
0.46
9
アルミニウム
長期にわたり風雨にさらした状態
17
SW
0.83-0.94
5
アルミニウム
陽極酸化、明灰色、つやなし
70
SW
0.61
9
アルミニウム
陽極酸化、明灰色、つやなし
70
LW
0.97
9
アルミニウム
陽極酸化、黒、つやなし
70
SW
0.67
9
アルミニウム
陽極酸化、黒、つやなし
70
LW
0.95
9
アルミニウム
陽極酸化シート
100
0.55
2
アルミ青銅
 
20
0.60
1
エナメル
 
20
0.9
1
エナメル
20
0.85-0.95
1
エボナイト
   
0.89
1
エメリー
荒目
80
0.85
1
ガラス板 (フロート ガラス)
コーティングなし
20
LW
0.97
14
クロム
研磨
50
0.10
1
クロム
研磨
500-1000
0.28-0.38
1
コンクリート
 
20
0.92
2
コンクリート
ざらざらの状態
17
SW
0.97
5
コンクリート
乾燥
36
SW
0.95
7
コンクリート
歩道
5
LLW
0.974
8
ゴム
硬質
20
0.95
1
ゴム
軟質、灰色、粗目
20
0.95
1
スタッコ
粗目、石灰
10-90
0.91
1
ステンレス鋼
シート、未処理、多少のひっかき傷
70
SW
0.30
9
ステンレス鋼
シート、未処理、多少のひっかき傷
70
LW
0.28
9
ステンレス鋼
シート、研磨
70
SW
0.18
9
ステンレス鋼
シート、研磨
70
LW
0.14
9
ステンレス鋼
タイプ 18-8、800°C で酸化
60
0.85
2
ステンレス鋼
タイプ 18-8、もみ皮研磨
20
0.16
2
ステンレス鋼
合金、8% ニッケル、18% クロム
500
0.35
1
ステンレス鋼
巻き取り
700
0.45
1
ステンレス鋼
砂吹き
700
0.70
1
スラグ
ボイラー
0-100
0.97-0.93
1
スラグ
ボイラー
1400-1800
0.69-0.67
1
スラグ
ボイラー
200-500
0.89-0.78
1
スラグ
ボイラー
600-1200
0.76-0.70
1
タイル
光沢
17
SW
0.94
5
タングステン
 
1500-2200
0.24-0.31
1
タングステン
 
200
0.05
1
タングステン
 
600-1000
0.1-0.16
1
タングステン
フィラメント
3300
0.39
1
タール
   
0.79-0.84
1
タール
20
0.91-0.93
1
チタン
540°C で酸化
1000
0.60
1
チタン
540°C で酸化
200
0.40
1
チタン
540°C で酸化
500
0.50
1
チタン
研磨
1000
0.36
1
チタン
研磨
200
0.15
1
チタン
研磨
500
0.20
1
ニクロム
巻き取り
700
0.25
1
ニクロム
砂吹き
700
0.70
1
ニクロム
金属線、清潔
50
0.65
1
ニクロム
金属線、清潔
500-1000
0.71-0.79
1
ニクロム
金属線、酸化
50-500
0.95-0.98
1
ニッケル
600°C で酸化
200-600
0.37-0.48
1
ニッケル
商業的純度、研磨
100
0.045
1
ニッケル
商業的純度、研磨
200-400
0.07-0.09
1
ニッケル
明マット
122
0.041
4
ニッケル
研磨
122
0.045
4
ニッケル
酸化
1227
0.85
4
ニッケル
酸化
200
0.37
2
ニッケル
酸化
227
0.37
4
ニッケル
金属線
200-1000
0.1-0.2
1
ニッケル
鉄に電気めっき、未研磨
20
0.11-0.40
1
ニッケル
鉄に電気めっき、未研磨
22
0.11
4
ニッケル
鉄に電気めっき、研磨
22
0.045
4
ニッケル
電気めっき、研磨
20
0.05
2
ニッケル
電気分解
22
0.04
4
ニッケル
電気分解
260
0.07
4
ニッケル
電気分解
38
0.06
4
ニッケル
電気分解
538
0.10
4
ブリキ
シート
24
0.064
4
プラスチック
PVC、プラスチックの床、つやなし、構造体
70
SW
0.94
9
プラスチック
PVC、プラスチックの床、つやなし、構造体
70
LW
0.93
9
プラスチック
ガラス繊維薄板 (印刷済みシルクボード)
70
SW
0.94
9
プラスチック
ガラス繊維薄板 (印刷済みシルクボード)
70
LW
0.91
9
プラスチック
ポリウレタン隔離板
70
LW
0.55
9
プラスチック
ポリウレタン隔離板
70
SW
0.29
9
ボール紙
未処理
20
SW
0.90
6
マグネシウム
 
22
0.07
4
マグネシウム
 
260
0.13
4
マグネシウム
 
538
0.18
4
マグネシウム
研磨
20
0.07
2
マグネシウム粉
   
0.86
1
モリブデン
 
1500-2200
0.19-0.26
1
モリブデン
 
600-1000
0.08-0.13
1
モリブデン
フィラメント
700-2500
0.1-0.3
1
モルタル
 
17
SW
0.87
5
モルタル
乾燥
36
SW
0.94
7
レンガ
アルミナ
17
SW
0.68
5
レンガ
シリカ、95% SiO2
1230
0.66
1
レンガ
シリマナイト、33% SiO2、64% Al2O3
1500
0.29
1
レンガ
ディナス シリカ、低光沢、ざらざらの状態
1000
0.80
1
レンガ
ディナス シリカ、光沢、ざらざらの状態
1100
0.85
1
レンガ
ディナス シリカ、耐火
1000
0.66
1
レンガ
共通
17
SW
0.86-0.81
5
レンガ
石造り
35
SW
0.94
7
レンガ
石造り、漆喰
20
0.94
1
レンガ
耐水
17
SW
0.87
5
レンガ
耐火、わずかに放射
500-1000
0.65-0.75
1
レンガ
耐火、コランダム
1000
0.46
1
レンガ
耐火、マグネサイト
1000-1300
0.38
1
レンガ
耐火、強度に放射
500-1000
0.8-0.9
1
レンガ
耐火煉瓦
17
SW
0.68
5
レンガ
耐火粘土
1000
0.75
1
レンガ
耐火粘土
1200
0.59
1
レンガ
耐火粘土
20
0.85
1
レンガ
赤、ざらざらの状態
20
0.88-0.93
1
レンガ
赤、共通
20
0.93
2
ワニス
ぶな材の寄木床上
70
SW
0.90
9
ワニス
ぶな材の寄木床上
70
LW
0.90-0.93
9
ワニス
平坦
20
SW
0.93
6
二酸化銅
粉末
 
0.84
1
亜鉛
400°C で酸化
400
0.11
1
亜鉛
シート
50
0.20
1
亜鉛
研磨
200-300
0.04-0.05
1
亜鉛
表面が酸化
1000-1200
0.50-0.60
1
亜鉛めっき鉄
シート
92
0.07
4
亜鉛めっき鉄
シート、光沢
30
0.23
1
亜鉛めっき鉄
シート、酸化
20
0.28
1
亜鉛めっき鉄
強度に酸化
70
SW
0.64
9
亜鉛めっき鉄
強度に酸化
70
LW
0.85
9
乾燥
20
0.92
2
水がしみこんだ状態
20
0.95
2
塗料
8 色で品質もさまざま
70
SW
0.88-0.96
9
塗料
8 色で品質もさまざま
70
LW
0.92-0.94
9
塗料
アルミニウム、さまざまな経過年数
50-100
0.27-0.67
1
塗料
オイル ベース、平均 16 色
100
0.94
2
塗料
カドミウム イエロー
 
0.28-0.33
1
塗料
クロム緑
 
0.65-0.70
1
塗料
コバルト ブルー
 
0.7-0.8
1
塗料
プラスチック、白
20
SW
0.84
6
塗料
プラスチック、黒
20
SW
0.95
6
塗料
17
SW
0.87
5
塗料
油、多色
100
0.92-0.96
1
塗料
油、灰色光沢
20
SW
0.96
6
塗料
油、灰色平坦
20
SW
0.97
6
塗料
油、黒光沢
20
SW
0.92
6
塗料
油、黒色平坦
20
SW
0.94
6
壁紙
薄い模様、明灰色
20
SW
0.85
6
壁紙
薄い模様、赤
20
SW
0.90
6
20
0.98
1
木材
 
17
SW
0.98
5
木材
 
19
LLW
0.962
8
木材
ベニヤ合板、平滑、乾燥
36
SW
0.82
7
木材
ベニヤ合板、未処理
20
SW
0.83
6
木材
地面
 
0.5-0.7
1
木材
松材、4 つのサンプル
70
SW
0.67-0.75
9
木材
松材、4 つのサンプル
70
LW
0.81-0.89
9
木材
白、湿った状態
20
0.7-0.8
1
木材
面状
20
0.8-0.9
1
木材
面状ぶな材
20
0.90
2
木材
面状ぶな材
70
SW
0.77
9
木材
面状ぶな材
70
LW
0.88
9
1 層 >0.1 mm の厚さ
0-100
0.95-0.98
1
氷、滑らか
-10
0.96
2
氷、滑らか
0
0.97
1
氷、表面に多量の霜
0
0.98
1
蒸留
20
0.96
2
 
0.8
1
-10
0.85
2
霜の結晶体
-10
0.98
2
水酸化アルミニウム
粉末
 
0.28
1
氷: 水を参照
         
油、潤滑用
0.025 mm の薄膜
20
0.27
2
油、潤滑用
0.050 mm の薄膜
20
0.46
2
油、潤滑用
0.125 mm の薄膜
20
0.72
2
油、潤滑用
ニッケルベース上の薄膜: ニッケル ベースのみ
20
0.05
2
油、潤滑用
厚塗り
20
0.82
2
3 色でアルミニウム上に吹き付け
70
SW
0.50-0.53
9
3 色でアルミニウム上に吹き付け
70
LW
0.92-0.94
9
ざらざらの表面上のアルミニウム
20
0.4
1
フェノール樹脂
80
0.83
1
100
0.92
2
40-100
0.8-0.95
1
耐熱
100
0.92
1
黒、つやあり、鉄に吹き付け
20
0.87
1
黒、つやなし
40-100
0.96-0.98
1
黒、マット
100
0.97
2
漆喰
 
17
SW
0.86
5
漆喰
石膏ボード、未処理
20
SW
0.90
6
漆喰
粗目コート
20
0.91
2
炭素
ろうそくの煤煙
20
0.95
2
炭素
油煙
20-400
0.95-0.97
1
炭素
炭粉
 
0.96
1
炭素
黒鉛、表面にやすりをかけたもの
20
0.98
2
炭素
黒鉛粉
 
0.97
1
発泡スチロール
絶縁
37
SW
0.60
7
白金
 
100
0.05
4
白金
 
1000-1500
0.14-0.18
1
白金
 
1094
0.18
4
白金
 
17
0.016
4
白金
 
22
0.03
4
白金
 
260
0.06
4
白金
 
538
0.10
4
白金
リボン
900-1100
0.12-0.17
1
白金
純粋、研磨
200-600
0.05-0.10
1
白金
金属線
1400
0.18
1
白金
金属線
50-200
0.06-0.07
1
白金
金属線
500-1000
0.10-0.16
1
皮膚
人間
32
0.98
2
皮革
褐色
 
0.75-0.80
1
真鍮
600°C で酸化
200-600
0.59-0.61
1
真鍮
80 グリットのエメリーで摩擦
20
0.20
2
真鍮
つやなし、変色
20-350
0.22
1
真鍮
シート、エメリーにて処理
20
0.2
1
真鍮
シート、巻き取り
20
0.06
1
真鍮
十分に研磨済み
100
0.03
2
真鍮
研磨
200
0.03
1
真鍮
酸化
100
0.61
2
真鍮
酸化
70
SW
0.04-0.09
9
真鍮
酸化
70
LW
0.03-0.07
9
石灰
   
0.3-0.4
1
石膏
 
20
0.8-0.9
1
   
0.60
1
 
20
0.90
2
砂岩
ざらざらの状態
19
LLW
0.935
8
砂岩
研磨
19
LLW
0.909
8
磁器
光沢
20
0.92
1
磁器
白、つやあり
 
0.70-0.75
1
粘土
燃焼
70
0.91
1
4 色
70
SW
0.68-0.74
9
4 色
70
LW
0.92-0.94
9
20
0.7-0.9
1
白、3 種類の光沢
70
SW
0.76-0.78
9
白、3 種類の光沢
70
LW
0.88-0.90
9
白色接着剤
20
0.93
2
 
0.85
1
 
0.76
1
青、暗色
 
0.84
1
黄色
 
0.72
1
 
0.90
1
黒、つやなし
 
0.94
1
黒、つやなし
70
SW
0.86
9
黒、つやなし
70
LW
0.89
9
黒漆で上塗り
 
0.93
1
繊維板
チップボード
70
SW
0.77
9
繊維板
チップボード
70
LW
0.89
9
繊維板
メゾナイト
70
SW
0.75
9
繊維板
メゾナイト
70
LW
0.88
9
繊維板
多孔、未処理
20
SW
0.85
6
繊維板
硬質、未処理
20
SW
0.85
6
花崗岩
ざらざらの状態
21
LLW
0.879
8
花崗岩
ざらざらの状態、4 つのサンプル
70
SW
0.95-0.97
9
花崗岩
ざらざらの状態、4 つのサンプル
70
LW
0.77-0.87
9
花崗岩
研磨
20
LLW
0.849
8
酸化アルミニウム
活性、粉末
 
0.46
1
酸化アルミニウム
純粋、粉末 (アルミナ)
 
0.16
1
酸化ニッケル
 
1000-1250
0.75-0.86
1
酸化ニッケル
 
500-650
0.52-0.59
1
酸化銅
赤、粉末
 
0.70
1
入念に研磨
200-600
0.02-0.03
1
十分に研磨済み
100
0.02
2
研磨
130
0.018
1
鉄、鋳込
600°C で酸化
200-600
0.64-0.78
1
鉄、鋳込
インゴット
1000
0.95
1
鉄、鋳込
未加工
900-1100
0.87-0.95
1
鉄、鋳込
機械仕上げ
800-1000
0.60-0.70
1
鉄、鋳込
液状
1300
0.28
1
鉄、鋳込
研磨
200
0.21
1
鉄、鋳込
研磨
38
0.21
4
鉄、鋳込
研磨
40
0.21
2
鉄、鋳込
酸化
100
0.64
2
鉄、鋳込
酸化
260
0.66
4
鉄、鋳込
酸化
38
0.63
4
鉄、鋳込
酸化
538
0.76
4
鉄、鋳込
鋳造
50
0.81
1
鉄鋼
ざらざらの状態、平面
50
0.95-0.98
1
鉄鋼
つやあり、腐食
150
0.16
1
鉄鋼
つやあり酸化層、シート
20
0.82
1
鉄鋼
低温巻き取り
70
SW
0.20
9
鉄鋼
低温巻き取り
70
LW
0.09
9
鉄鋼
加工済み、入念に研磨
40-250
0.28
1
鉄鋼
巻き取り、処理したて
20
0.24
1
鉄鋼
巻き取りシート
50
0.56
1
鉄鋼
強度に酸化
50
0.88
1
鉄鋼
強度に酸化
500
0.98
1
鉄鋼
接地シート
950-1100
0.55-0.61
1
鉄鋼
新たにエメリーにて処理
20
0.24
1
鉄鋼
研磨
100
0.07
2
鉄鋼
研磨
400-1000
0.14-0.38
1
鉄鋼
研磨したシート
750-1050
0.52-0.56
1
鉄鋼
赤錆の付いた状態
20
0.61-0.85
1
鉄鋼
赤錆付き、シート
22
0.69
4
鉄鋼
酸化
100
0.74
4
鉄鋼
酸化
100
0.74
1
鉄鋼
酸化
1227
0.89
4
鉄鋼
酸化
125-525
0.78-0.82
1
鉄鋼
酸化
200
0.79
2
鉄鋼
酸化
200-600
0.80
1
鉄鋼
重度に錆びたシート
20
0.69
2
鉄鋼
重度に錆付き
17
SW
0.96
5
鉄鋼
錆びた状態、赤
20
0.69
1
鉄鋼
電気分解
100
0.05
4
鉄鋼
電気分解
22
0.05
4
鉄鋼
電気分解
260
0.07
4
鉄鋼
電解、入念に研磨
175-225
0.05-0.06
1
鉄鋼
高温巻き取り
130
0.60
1
鉄鋼
高温巻き取り
20
0.77
1
200°C で酸化
200
0.63
1
つやあり
250
0.08
1
酸化、灰色
20
0.28
1
酸化、灰色
22
0.28
4
非酸化、研磨
100
0.05
4
鉛赤
 
100
0.93
4
鉛赤、粉末
 
100
0.93
1
研磨
100
0.03
2
純粋、研磨
200-600
0.02-0.03
1
商用、光沢
20
0.07
1
強度に酸化
20
0.78
2
擦り傷
27
0.07
4
暗黒色に酸化
 
0.88
1
溶解
1100-1300
0.13-0.15
1
研磨
50-100
0.02
1
研磨
100
0.03
2
研磨、商用
27
0.03
4
研磨、機械用
22
0.015
4
純粋、表面は入念に準備
22
0.008
4
酸化
50
0.6-0.7
1
酸化、黒
27
0.78
4
電解、入念に研磨
80
0.018
1
電解、研磨
-34
0.006
4
光沢
20-50
0.04-0.06
1
錫めっきしたシート状の鉄
100
0.07
2
雪: 水を参照
         
青銅
多孔、ざらざらの状態
50-150
0.55
1
青銅
燐銅
70
SW
0.08
9
青銅
燐銅
70
LW
0.06
9
青銅
研磨
50
0.1
1
青銅
粉末
 
0.76-0.80
1