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IR 정확도와 추적성이 중요한 이유

교정
IR 정확도와 추적성이 중요한 이유 | Fluke

자동차  또는 전자 부품을 제조하거나, 식품을 가공하거나, 전기 시스템을 유지 관리하거나, 플라스틱을 만들 때 적외선(IR) 카메라와 스팟 온도계를 사용한 온도 검사는 전기, 전자, 기계, HVAC 및 공정 제어 시스템을 정확하게 검사하는 가장 빠르고 안전한 방법 중 하나가 되어 가고 있습니다. 이러한 도구들은 문제를 일으키는 미묘하거나 그렇게 미묘하지 않은 온도 차이를 감지할 수 있습니다. 또한, 뜨겁거나 위험하거나 움직이는 대상과의 거리를 유지할 수 있습니다.

정확도를 보장하려면 다른 검사 도구와 마찬가지로 IR 카메라와 IR 스팟 온도계를 교정해야 합니다. 교정에 사용되는 교정 표준도 훨씬 더 나은 정확도 수준으로 교정된 장비로 교정해야 합니다. 따라서, 국제 단위계(SI)의 켈빈(열역학적 온도의 SI 기본 단위)이 적용됩니다. 정확한 온도 측정은 공장 안전, 공정 효율성, 재료 강도, 제품 품질, 장비 수명 등에 영향을 미치기 때문에 이러한 교정의 계량학적 추적성은 매우 중요합니다.

절대 정확도 대 상대 정확도

적외선 방사 온도 측정에는 두 가지 기본 유형의 정확도가 있습니다. 물체 또는 재료의 겉보기 표면 온도를 캡처하는 것과 관련된 응용 분야에는 일반적으로 절대 정확도가 필요합니다. 이는 금속 또는 플라스틱 제조와 같은 공정 응용 분야에서 특히 중요합니다. 온도가 몇분의 1도만 떨어져도 최종 제품이 지정된 성능을 발휘하는지 또는 그렇지 못한지 판단할 수 있는 차이를 의미하기 때문입니다. 식품 가공에서, 온도는 제품 품질뿐만 아니라 안전에도 중요합니다.

상대 정확도는 대상의 실제 온도가 주변 환경과 비교한 대상의 상대 온도만큼 중요하지 않을 때 작용합니다. 이는 특히 전기 및 전자 기계 시스템, 건물 외장 및 회로 기판 검사와 관련이 있습니다. 예를 들어, 적외선 이미지는 다른 모터 구성 요소보다 훨씬 뜨거운 베어링 어셈블리를 즉시 걸러낼 수 있습니다. 또는, 회로 기판을 테스트할 때 적외선 이미지에서 한 구성 요소가 다른 구성 요소보다 훨씬 뜨겁게 나타나면 과부하를 의미하고, 아주 차갑게 나타나면 고장을 의미합니다. 우수한 상대 정확도를 얻으려면 적외선 카메라의 절대 정확도가 우수해야 하므로 상대 정확도는 절대 정확도만큼 중요합니다.

응용 분야에서 절대 정확도를 요구하든 상대 정확도를 요구하든 상관없이, 사용자가 선택한 적외선 온도 검사 도구가 지정된 정확도를 제공하도록 교정해야 합니다. 정확성을 검증하려면 해당 교정이 국가 또는 국제 표준에 따라 추적 가능해야 하며 궁극적으로 온도의 SI 기본 단위와 연결되어야 합니다.

교정기 교정

Fluke Corporation은 자체 조직의 적외선 교정 추적성을 표준화하기 위해 2015년 5월 워싱턴주 에버렛에 새로운 적외선 계측 연구소를 열었습니다.

Fluke의 IR/열화상 측정 부문 기업 계측 학자이자, Fluke 적외선 1차 기준 표준 연구소의 관리자인 Slavik Moskalets는 "우리는 전 세계의 다른 적외선 교정 연구소에 적외선 추적 기능을 전파하는 1차 기준 연구소를 만들고 싶었습니다. 이 연구소의 기능은 1차 기준 표준을 유지하고, 작업 표준을 교정하며, SI 기본 단위인 켈빈에서 고객 제품에 이르기까지 추적성을 실현하는 것입니다."라고 설명합니다.

이 추적성 경로는 고온 응용 분야의 경우 미국에 위치한 NIST(National Institute of Standards and Technology), 또는 저온 응용 분야의 경우 독일에 위치한 PTB(Physikalisch-Technische Bundesanstalt)에서 시작됩니다. Fluke 연구소는 매우 정확한 1차 기준 표준을 NIST 또는 PTB로 보내 SI 기본 단위인 켈빈에 대한 완벽한 추적성 체인을 확립합니다. 이러한 장치는 환경적 및 물리적 손상으로부터 보호하기 위해 특별히 제작된 컨테이너로 배송됩니다. Fluke는 이러한 표준의 정확성이 운송 중에 유지되었는지 확인하기 위해 엄격한 신뢰도 점검을 수행합니다.

적외선 계측 연구소로 반환되면 이러한 1차 기준 표준은 작업 표준(전달 표준이라고도 함)을 교정하는 데 사용됩니다. 특수 광학 장치와 검출기를 포함하는 전달 표준은 생산 현장이나 Fluke 고객 서비스 센터에서 흑체강 장치를 교정하는 데 특별히 사용됩니다.

흑체 방사체 개념은 모든 파장과 입사각의 모든 입사 전자기 방사를 흡수할 수 있는 이상적인 열원을 나타냅니다. 또한, 플랑크(Planck)의 법칙에 따라 모든 적외선 에너지를 방출합니다. 물론 완벽한 흑체는 물리적으로 달성할 수 없으므로 "회색체"라고도 하는 흑체에 가까운 것이 가장 흡사합니다. Fluke IR 표준 연구소는 교정 중인 계기의 알 수 없는 온도 값과 비교하기 위해 "알려진" 값을 제공하는 이러한 장치의 다양한 설계를 보유하고 있습니다.

흑체강 장치는 교정된 후에 적외선 열화상 측정 소비재의 제조 과정에서 교정을 위해 사용됩니다. 교정 스테이션은 원의 외부에 여러 개의 적외선 카메라 엔진이 있는 원 모양으로 설치되며, 각 엔진은 내부에서 자체적으로 방사 측정 방식으로 교정된 흑체를 가리킵니다. 정확한 보정 결과를 얻으려면 흑체에 대한 카메라의 올바른 형상과 물리적 정렬이 중요합니다.

각 흑체는 교정되는 IR 카메라에 따라 15~400°C(59~753°F) 또는 그 이상의 온도 범위를 가집니다. 적외선 엔진은 흑체 주위를 천천히 회전하면서 차례대로 각 흑체를 가리키며 해당 온도를 교정합니다. 엔진이 완전히 한 바퀴 돌면 흑체는 방사 측정 방식으로 교정되고 SI 기본 온도 단위로 추적할 수 있습니다.

전 세계에서 일관된 적외선 측정 유지

전용 적외선 1차 기준 표준 연구소를 보유하면 가장 정확한 비접촉 온도 측정을 실현할 수 있는 플랫폼과 환경을 제공할 수 있습니다. Fluke의 기업 수석 계측 학자인 Jeff Gust는 "우리는 이 연구소가 비접촉 온도 측정용 켈빈(kelvin)을 우리의 전 세계 작업 부서에 보급하는 초점이 되어 연구 개발 또는 제조에서 측정 품질에 대해 의심의 여지가 없기를 바랍니다. 이를 통해 제품이 제조되는 위치에 관계없이 전 세계 모든 국가 연구소에서 동일한 결과를 얻을 수 있도록 교정하는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 말합니다. 교정에 대해 자세히 알아보십시오.

Fluke 적외선 계측 연구소에 대한 자세한 내용은  [email protected]으로 문의하십시오.