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적외선 표면온도 센서의 측정 원리

작성자
최고관리자
작성일
18-04-08 12:47
조회
3,759회

본문

적외선 표면온도 센서의 측정 원리​​

 

  적외선 표면온도 센서는 측정 대상의 표면온도를 비접촉으로 측정하는 센서입니다. 측정 대상에서 나오는 적외선을 먼저 측정하고 슈테판-볼츠만 법칙을 이용해서 측정 대상의 표면온도를 계산하는 것입니다. 슈테판-볼츠만 법칙은 절대온도를 가진 모든 물체는 복사에너지를 방출하고 흑체의 단위 면적당 복사 에너지는 절대온도의 4제곱에 비례한다는 법칙입니다.​ 

  이 센서의 원리는 기본적으로 지구복사계(적외선 센서)의 측정원리와 거의 같습니다. 따라서, 블로그 번호 10번 "지구복사계(장파복사계, 적외선 센서)는 무엇을 측정하는 센서일까요?" 를 먼저 읽어보시는 것이 꼭 필요합니다. 10번 블로그를 읽었다면 적외선 센서가 측정 대상에서 나오는 적외선을 측정할 수 있고 그 원리를 이해하셨을 것입니다.(지구복사계와 적외선 센서는 같은 센서입니다.) 그렇다면, 적외선 표면온도 센서는 측정한 적외선에서 한 단계만 더 추가하면 됩니다. 그 단계는 슈테판-볼츠만 법칙을 적용해서 측정한 적외선 에너지값을 가지고 표면온도를 계산하는 것입니다. 즉, 적외선 복사량은 {\displaystyle j^{\star }=\sigma T^{4}}​ 이므로, 온도 T에 대해서 풀어쓰면 표면온도를 계산할 수 있습니다. 

 

Apogee 적외선 표면온도 센서

 

  아래 사진은 Apogee 사의 적외선 표면온도센서, SI 시리즈입니다. 특징은, FOV(field of view)가 사용 목적에 맞게 다양합니다. 

 

ir-fov.jpg​​​

 

FOV는 아래 그림을 참조하세요. 콘 모양으로 보는 각도의 절반을 FOV 라고 합니다. 측정 대상과 센서 사이의 거리가 멀어지면 측정 면적이 넓어질 것이고 가까워지면 좁아질 것입니다. 표면 온도를 측정하고자 하는 지점의 면적이나 모양에 따라 센서와의 거리와 센서의 감지부 모양을 선택하시면 됩니다.

 

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Apogee 사의 적외선 표면온도센서에 관한 정보는 아래 링크를 참조하세요. 

http://www.bandp.co.kr/new/item/list.php?ca_id=3020c0

 

홍경하 팀장 / 엔지니어링 사업부