感温塗料を用いた物体表面の熱流束分布計測方法及びその装置

開放特許情報番号
L2007007446
開放特許情報登録日
2007/11/30
最新更新日
2015/10/28

基本情報

出願番号 特願2002-381614
出願日 2002/12/27
出願人 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構
公開番号 特開2004-212193
公開日 2004/7/29
登録番号 特許第3704563号
特許権者 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
発明の名称 感温塗料を用いた物体表面の熱流束分布計測方法及びその装置
技術分野 電気・電子
機能 機械・部品の製造、検査・検出
適用製品 感温塗料を用いた物体表面の熱流束分布計測装置
目的 物体表面における熱流束分布をその熱流束が非定常現象や短時間現象であっても計測することが可能で、かつ物体の材質を問わない手法を提示すると共に、この手法を用いた物体表面の熱流束分布計測システムを提供する。
効果 定常はもとより非定常な熱流束変化をもつ現象に対しても時間的に高速かつ画像としての熱流束の計測が可能となる。測定対象物体としても、感温塗料を塗装することにより、材質を選ばずに熱流束の画像計測を可能とする。感温塗料として希土類錯体、遷移金属錯体、多環式芳香族化合物、ポルフィリン系、フタロシアニン系のいずれかを含むものを採用し、物質表面の温度変化に対し高感度に発光強度が応答するため、精度のよい熱流束の画像計測を可能とする。
技術概要
感温塗料が塗布された任意の材質からなる物体表面に励起光を照射した状態において、物体表面温度に対応して変化する感温塗料の発光強度を、画像情報として高速レートで時系列的に取得検出し、物質表面の各区分領域毎の温度変化から領域における熱流束を図1(式)で算出する物体表面の熱流束計測方法である。また、感温塗料が塗布された被測定物体表面を照射する励起光源と、前記被測定物体を撮像する高速撮像装置と、前記感温塗料の温度と発光強度の特性データに基き物質表面の各区分領域毎の温度を割り出す手段と、各区分領域毎の温度の時間的変化から該領域における熱流束を算出する手段とを備えた物体表面の熱流束計測装置である。また、算出した各区分領域毎の熱流束データを被測定物体表面位置に対応させて画像情報化する手段を備え、画像をディスプレイ上に表示する機能を備えた物体表面の熱流束計測装置である。図2は物体表面の熱流束計測装置における基本構成と取得画像の処理プロセスを示す図である。図3は取得した画像を処理して得た温度分布画像を時系列的に示したものである。図4は取得した画像を処理して得た熱流束分布画像を時系列的に示したものである。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

アピール情報

導入メリット 【改善】
改善効果1 取得された画像データを、熱流束算出の前処理として、温度と感温塗料の発光強度を関連付ける較正によって取得された特性情報に基いて温度データに変換するようにした物体表面の熱流束計測方法は、その物体表面の表面に塗装された感熱塗料の発光強度から正確に表面温度を検出することができる。
改善効果2 簡単な構成でありながら定常はもとより非定常な熱流束変化をもつ現象に対しても時間的に高速かつ画像としての熱流束の計測が可能な装置が実現できる。しかも感温塗料の温度と発光強度の特性データと熱流束を算出式を記憶しておくだけでデータ処理を迅速に実行することが出来る。また、CAD情報に変換する等所望の加工が可能であり、被測定対象物体の位置に対応した画像情報としてディスプレイに表示したり、プリンターにハードコピーとして出力することができるので、その分布を一目瞭然に表示することができる。
改善効果3 撮像装置としてCCDビデオカメラを採用した物体表面の熱流束計測装置は、物質表面の各区分領域データとして撮像装置のCCD1画素情報をそのまま利用することができ、検出データの処理が極めて簡便に実行できる。

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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