JP2015108546A - 熱拡散率測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定対象物1を非接触でスポット周期加熱するレーザダイオード10と、測定対象物を挟んでレーザダイオード10と反対側に設置され、加熱された測定対象物1から放射される熱エネルギを温度に換算し、温度分布として画像表示する赤外線サーモグラフィ17と、レーザダイオード10による加熱周期と赤外線サーモグラフィ17による熱画像計測周期との位相差を算出し、算出された位相差に基いて測定対象物1の面内熱拡散率を演算するコンピュータ18を備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施形態による熱拡散率測定装置の全体のシステム構成図である。
測定しようとする素材1(以下、測定対象物と称す)はホルダ2に支持されている。ホルダ2は、レール3に移動自在に取付けられたXYZステージ4に支持され、測定対象物1をXYZ方向に位置決めできるようになっている。
10はダイオードレーザであって、これより発せられたレーザ光はミラー11で反射され、音響光学素子12に入射される。
ダイオードレーザ10により測定対象物を照射し(ステップS1)、赤外線サーモグラフィ17により測定対象物1の画像を記録するとともに、コンピュータ18により位相差を計算し、コンピュータ18の記憶部に記憶する(ステップS7)。コンピュータ18の入力部(ステップS8)より、測定対象物1の計測ポイントを指定する(ステップS3)。計測ポイントは、赤外線サーモグラフィ17で計測しようとするポイントであって、任意の箇所を1又は複数指定することができる。この計測ポイントにおける位相差データに基いて熱拡散率をコンピュータ18で計算し(ステップS4)、この結果をコンピュータ18の記憶部に記憶する(ステップS9)。計算された熱拡散率に基いてコンピュータ18により、指定した計測ポイントにおける異方比を計算し(ステップS5)、記憶部に記憶する(ステップS9)。記憶部に記憶された異方比に基いて、図4及び図5に示すように、計測ポイント別の熱拡散率及び異方比をコンピュータ18のディスプレイに表示する。
10 …レーザダイオード(加熱手段)
13 …周期信号発生器
17…赤外線サーモグラフィ(熱画像計測手段)
18…コンピュータ(演算手段)
Claims (5)
- 測定対象物を非接触でスポット周期加熱する加熱手段と、
前記測定対象物を挟んで前記加熱手段と反対側に設置され、前記加熱手段により加熱された測定対象物から放射される熱エネルギを温度に換算し、温度分布として画像表示する熱画像計測手段と、
前記加熱手段による加熱周期と前記熱画像計測手段による熱画像計測周期との位相差を算出し、算出された位相差に基いて前記測定対象物の熱拡散率を演算する熱拡散率演算手段と、を備えたことを特徴とする熱拡散率測定装置。 - 前記加熱手段による加熱周期と前記熱画像計測手段による熱画像計測周期との位相差を算出し、算出された位相差が最小である点を、前記加熱手段による加熱点と対向するポイントであるとして、当該ポイントの厚み方向熱拡散率演算手段と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の熱拡散率測定装置。
- 前記熱拡散率演算手段は、前記加熱手段による加熱点に対向するポイントからの方向に対応する面内熱拡散率を算出することを特徴とする請求項1記載の熱拡散率測定装置。
- 前記面内熱拡散率演算手段は、前記加熱手段による加熱点に対向するポイントからの方向に対応する面内熱拡散率を算出する手段を備え、当該測定対象物の異方比を計算することを特徴とする請求項1又は3に記載の熱拡散率測定装置。
- 前記加熱手段は、レーザ光を周期的信号に変換したものであり、
前記熱画像計測手段は、前記加熱手段による前記測定対象物の加熱点を含む任意の測定点を測定し、温度情報のデータを周期的信号として前記面内熱拡散率演算手段又は前記厚み方向熱拡散率演算手段に送信するロックイン赤外線サーモグラフィであることを特徴とする請求項1乃至3記載の熱拡散率測定装置。
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