JPH095170A - 遠赤外線放射量の測定方法および測定装置 - Google Patents

遠赤外線放射量の測定方法および測定装置

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JPH095170A
JPH095170A JP7159307A JP15930795A JPH095170A JP H095170 A JPH095170 A JP H095170A JP 7159307 A JP7159307 A JP 7159307A JP 15930795 A JP15930795 A JP 15930795A JP H095170 A JPH095170 A JP H095170A
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JP
Japan
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heater
measuring
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far
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JP7159307A
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English (en)
Inventor
Hirofumi Sano
洋文 佐野
Seiko Hattori
斉子 服部
Tsuneko Hirasaki
恒子 平崎
Tamemaru Ezaki
為丸 江嵜
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 サ−モグラフィ装置を用いて精度よく、また
測定値の再現性も良好な保温性の相対評価を行う方法お
よび該方法に使用する装置を提供する。 【構成】 5〜30度に傾斜した試料台の上面部に測定
試料と対照試料を載置し、該試料台の上部に、該試料台
とほぼ平行に配置された遠赤外線ヒ−タで試料を加熱
し、各試料より放射される遠赤外線量をサ−モグラフィ
装置を用いて経時的に測定する方法およびそれに用いる
装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は遠赤外線放射量の測定方
法および測定装置に関し、詳細には衣料用、インテリア
用、寝装用、産業資材用等における編織物、不織布、ク
ッション材の保温性を遠赤外線放射量検出のサ−モグラ
フィ装置を用いて精度良く測定する方法および測定装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、遠赤外線は人体の血行を促進し、
温熱作用があるといわれており、遠赤外線を放射しやす
いセラミックス、炭素、金属、雲母などを含有した繊維
製品や成形材料が保温材として使用されている。この遠
赤外線放射量を測定する方法としては遠赤外線パワ−メ
−タによる熱放射量測定方法(特開昭63−92720
号公報)、赤外線映像装置(サ−モビュア)を用いた測
定方法(特開平1−207456号公報、特開平1−3
14715号公報、特開平4−257308号公報)が
検討されているが、これらの方法では測定値の信頼性、
再現性が乏しいものであった。
【0003】最近、試料間の保温性を適確に相対評価す
るために、ヒ−タ−の均一加熱により試料から直接放射
する遠赤外線量を映像装置で精度よく測定しようとする
試みがなされている。たとえば畜熱保温性の相対評価と
して45度再放射法、45度パラレル再放射法が、放射
冷却性の相対評価として90度パラレル再放射法が検討
されている(遠赤外線協会出版、無機新素材産業対策調
査、委託調査報告書)。本発明者等も赤外線映像装置
(サ−モビュア、日本電子社製)を用いてかかる方法を
試みたが、いずれも測定試料と対照試料の四隅を画鋲で
押さえて固定しているため、画鋲の遠赤外線反射があ
り、また試料が45度または90度の傾斜台の上部に取
り付けられているため、試料が柔らかいニットなどでは
たるみが生じて加熱斑を生じやすいなどの問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
に鑑みてなされたものであり、サ−モグラフィ装置を用
いて精度よく、また測定値の再現性も良好な保温性の相
対評価を行う方法および該方法に使用する装置を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、5〜30度に
傾斜した試料台の上面部に測定試料と対照試料を載置
し、該試料台の上部に、該試料台とほぼ平行に配置され
た遠赤外線ヒ−タで試料を加熱し、各試料より放射され
る遠赤外線量をサ−モグラフィ装置を用いて経時的に測
定する方法およびその装置に関する。
【0006】図1および図2を用いて本発明を説明す
る。図1は本発明における測定装置の概略図であり、図
2は本発明における試料台および試料を示す図である。
本発明における測定装置は測定台1上に配置された試料
3を載置する試料台4、測定台枠2に設置された該試料
3を加熱するヒ−タ−5、該試料から放射される遠赤外
線量を測定するサ−モグラフィカメラ6およびモニタ−
装置7から構成される。試料3は測定試料と対照試料と
からなり、モニタ−の画像処理により、両試料の色相お
よび一定面積枠内の表面温度が表示される。
【0007】本発明において、試料台4の測定台1に対
する傾斜角度αは5〜30度である。該傾斜角度αが5
度未満の場合、上部に設けられヒ−タ−5が邪魔をして
サ−モグラフィカメラ6により試料の一部しか撮影する
ことができず、精度が非常に悪くなる。一方該傾斜角度
αが30度を越えると遠赤外線の反射が生じやすく、ま
た試料3が試料台4より滑りおちる場合がある。好まし
い傾斜角度αは7〜20度である。試料台4の傾斜角度
αはサ−モグラフィカメラ6と試料台4との角度βと大
いに関係があり、本発明における傾斜角度αを採る場合
には、かかる角度βは15〜45度の範囲であることが
好ましい。
【0008】また、本発明における装置において、試料
台4または試料3とヒ−タ−5との距離L1 は6〜30
cm、好ましくは10〜25cmの範囲である。かかる
距離L1 が6cm未満の場合、ヒ−タ−5と試料3との
距離が短く、サ−モグラフィカメラ6による撮影が困難
となる。一方該距離L1 が30cmを越える場合には、
ヒ−タ−5からの熱線(赤外線)が散乱して試料3の表
面の加熱が不十分となり、試料間の色相差や表面温度差
が生じにくくなる。さらに、試料台4の中央部からサ−
ムグラフィカメラ6までの距離L2 は上述の角度βと関
係があり、上述の角度β値を取る場合には40〜80c
mの範囲であることが好ましい。
【0009】本発明における装置において、試料3が小
さすぎると測定精度が悪くなり、反対に大きすぎるとヒ
−タ−5を大きくしなければならず、取扱性の点におい
て試料3の大きさはタテ10〜20cm、ヨコ5〜15
cmの長方形であることが好ましい。また該試料3を均
一に加熱するためには、ヒ−タ−5の面積は試料3の面
積(測定試料と対照試料の合計面積)の1.5倍以上で
あることが好ましい。
【0010】また図2として、試料3を載置した試料台
4を示すが、試料台4は試料3である測定試料と対照試
料とが並べて配置できる大きさであればよく、厚みはヒ
−タ−5からの熱線を多く受入れ、映像を鮮明に明確に
して周囲の環境の影響を少なくするために5mm以上で
あることが好ましい。なお、試料3が薄物であったり、
目が粗い物の場合には2〜3枚を重ねて測定してもよい
が、かかる場合には、試料3である測定試料とヒ−タ−
5までの距離および対照試料とヒ−タ−5までの距離を
同じにすることが必要である。
【0011】本発明においては、遠赤外線線の反射を極
力抑制させるために、測定台1、測定枠2、試料台4、
ヒ−タ−5等を黒色系にすることが好ましい。測定装置
の周囲も黒色系にすることが好ましい。
【0012】次に該測定装置を用いた測定方法について
説明する。測定は一定温度および一定湿度に保持された
部屋でなされ、測定1分前には無風状態に保持されてい
ることが好ましい。まず、試料3を試料台4に皺がない
ように載置し、上述の角度α、角度β、L1 、L2 の範
囲内でサ−モグラフィカメラ6を動かし、モニタ−装置
7の画像調整を行う。角度βは、例えば、試料3の半分
をアルミ箔で覆い、ヒ−タ−5による加熱時に遠赤外線
をキャッチしない、すなわちモニタ−装置7の画像が低
温表示の位置に角度βを合わせる。ついで、予め加熱さ
れていたヒ−タ−5を測定枠2に、図1に示すように取
り付け、遠赤外線放射量の測定を開始する。かかる場
合、環境温度とヒ−タ−温度との差は20〜100℃の
範囲であることが好ましい。該温度差が20℃未満の場
合、試料3の加熱に長時間を有し、かつ試料3である測
定試料と対照試料との差が生じにくい。一方、該温度差
が100℃を越えると試料3の温度が急上昇し、遠赤外
線放射量の測定値の精度が低いものとなりやすい。
【0013】本発明においては、モニタ−装置7によ
り、撮影開始後の遠赤外線放射量の経時変化を録画・再
生して、試料3である測定試料と対照試料との色相差、
表面温度差で保温性の相対評価を行うが、無風状態の環
境温度を変化させないためにはヒ−タ−5の加熱時間は
30分以内が好ましい。
【0014】本発明の装置を用いると、ヒ−タ−5によ
る加熱時の蓄熱保温性と、ヒ−タ−5の除去後の放射冷
却性を続けて測定することが可能である。なお、試料3
として布団や衣料等の着用試験を考慮した場合には、試
料3の表面温度は35℃前後に保持されることが好まし
い。
【0015】また、本発明においては、モニタ−装置7
に写し出された試料3の各試料画像中に試料面積よりや
や小さい一定面積の設定枠を作成し、その枠内での平均
温度、最高温度、最低温度を表示し、各試料間の平均温
度差で保温性を相対評価することもできる。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例により何等限定されるもので
はない。なお、各試料の平均温度は各試料画像中に一定
面積の設定枠を作成し、その枠内を10000点以上に
細分して表面温度を測定して算出した値である。 実施例1 対照試料として、酸化チタン0.45重量%含有ポリエ
チレンテレフタレ−ト繊維を用いて水流絡合を施した不
織布(目付100g/m2 、厚さ1mm)を、測定試料
として酸化チタン6重量%含有ポリエチレンテレフタレ
−ト繊維を用いて水流絡合を施した不織布(目付100
g/m2 、厚さ1mm)を用い、各々の試料をタテ10
cm、ヨコ7cmの長方形に裁断して黒布でカバ−され
た試料台4(タテ×ヨコ×厚さ=11×15×2cm)
の上に載置した。該試料台4を図1における角度α=1
0度の位置に設定し、20±1℃、50±5%RHの測
定雰囲気条件で1時間静置した。
【0017】ついで、予め90±0.5℃に加熱された
ヒ−タ−5(加熱部20×20cm、外枠25×25c
m)をその中心が試料3の中心と合うように測定枠に設
置した。試料3とヒ−タ−5との距離L1 は13cmと
した。またサ−モグラフィカメラ6と試料3との角度β
は31度、試料3とサ−モグラフィカメラ6との距離L
2 は68cmに設定した。この角度βと距離L2 は試料
3から放射する遠赤外線が反射しない角度であり、サ−
モグラフィカメラ6で試料3の画像が大きく見える距離
である。なお、モニタ−装置7は8〜13μmの検出波
長を有する日本電子製のサ−モビュア装置を用いた。
【0018】モニタ−装置7に写し出された試料3の画
像において、各々の試料の画像上に同一面積の枠を設
け、該枠内の平均温度を10分間測定した。測定時は遠
赤外線反射を抑制するため、まず上述の温度に設定され
たヒ−タ−5を測定枠からいったん外して黒色断熱箱に
格納し、試料3は黒色で覆われた温調室に30分以上静
置して十分に冷却した後、再度ヒ−タ−5を測定枠に設
置して測定を開始した。10分間の測定後、試料3であ
る測定試料と対照試料との位置を交換して同様に測定し
た。測定結果を表1に示す。経過時間とともに、試料3
の表面温度は上昇するが、試料3である測定試料と対照
試料との表面温度差は、各試料の位置を交換しても0.
4〜0.6℃の範囲にあり、常に測定試料の表面温度が
高くなっていた。
【0019】
【表1】
【0020】実施例2 実施例1において、L1 を35cmに変更する以外は同
様にして試料3の表面温度を測定した。試料3である測
定試料と対照試料との表面温度差は0〜0.3℃であ
り、若干の測定値のばらつきが見られた。
【0021】比較例1 実施例1において、試料台4の傾斜角度αを35度に変
更した以外は同様にして試料3の表面温度を測定した。
試料3である測定試料と対照試料との表面温度差は0〜
0.5℃であり、測定試料と対照試料の位置を交換した
場合の表面温度差は−0.1〜0.3℃であり、実施例
1に比較して測定値の精度が悪く、再現性に乏しいもの
であった。
【0022】実施例3 対照試料として、ナイロン/ポリウレタンからなるガ−
ドル生地(目付169g/m2 、厚さ0.4mm)を、
測定試料として硫酸バリウム10重量%含有ポリエステ
ル/ポリウレタンからなるガ−ドル生地((目付174
g/m2 、厚さ0.4mm)を用い、該各試料を3枚重
ねて、実施例1と同様にして試料3の表面温度を測定
し、その差を算出した。結果を表2に示す。ただし、ヒ
−タ−5の温度を65℃、測定雰囲気温度を20±1
℃、湿度を60±5%RHに設定し、加熱10分間で蓄
熱保温性を評価し、続いてヒ−タ−5を除去した後2分
間試料3を静置して放射冷却性を評価した。加熱時の各
試料間の温度差は0.4〜0.8℃であり、測定試料は
遠赤外線を放射することが判明した。また対照試料と測
定試料との位置を交換して同様に測定したが、各試料間
の温度差は0.4〜0.7℃であり、測定値の再現性は
良好であった。
【0023】一方、冷却時は測定試料が遠赤外線放射が
多いため、試料の表面温度が低下しやすく、各試料間の
温度差は0.1〜−0.5℃であった。
【0024】
【表2】
【0025】比較例2 図3および図4に示される従来法である45度パラレル
か熱法を用い、実施例3で用いたと同じ試料を用いて試
料3の表面温度を測定し、その差を算出した。結果を表
3に示す。ただし、ヒ−タ−5の温度を65℃、測定雰
囲気温度を10±1℃、湿度を60±5%RHに設定
し、測定台1、試料台4等は黒色布で覆うことはせず、
加熱10分間で蓄熱保温性を評価した。各試料のたるみ
と各試料を固定している画鋲の反射のために、各試料間
の表面温度差は0.1〜0.6℃とばらつきが大きく、
また試料位置を交換すると各試料間の表面温度差は−
0.2〜0.4℃となり、測定値の再現性は見られなか
った。
【0026】
【表3】
【0027】
【発明の効果】本発明の測定方法および測定装置では、
試料を画鋲で固定させる必要がないため遠赤外線の反射
がなく、また従来法と比較して試料を試料台の上部に載
置するために試料のたるみがないので、遠赤外線放射量
を精度よく測定することができ、また測定値の再現性も
良好である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の測定装置の概略を示す図である。
【図2】本発明における試料台および該台上の試料を示
す。
【図3】従来の45度パラレル法における測定装置の概
略を示す図である。
【図4】従来の45度パラレル法における試料台および
該台上の試料を示す。
【符号の説明】
1:測定台 2:測定枠 3:試料 4:試料台 5:ヒ−タ− 6:サ−モグラフィカメラ 7:モニタ−装置 8:画像中の一定面積の設定枠 9:画鋲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江嵜 為丸 岡山県倉敷市酒津1621番地 株式会社クラ レ内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】5〜30度に傾斜した試料台の上面部に測
    定試料と対照試料を載置し、該試料台の上部に、該試料
    台とほぼ平行に配置された遠赤外線ヒ−タで試料を加熱
    し、各試料より放射される遠赤外線量をサ−モグラフィ
    装置を用いて経時的に測定する方法。
  2. 【請求項2】5〜30度に傾斜した試料台、該試料台の
    上部に該試料台とほぼ平行に配置された遠赤外線放射ヒ
    −タ、試料より放射される遠赤外線量を測定するサ−モ
    グラフィ装置からなる遠赤外線測定装置。
JP7159307A 1995-06-26 1995-06-26 遠赤外線放射量の測定方法および測定装置 Pending JPH095170A (ja)

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