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体表面温度の測定で使われることが多かった【サーマルカメラ】本書では、そのサーマルカメラの原理と、現場での活用方法を合わせてご紹介します。
サーマルカメラとは、赤外線を用いて表面温度を測るカメラです。
これまでは体表面温度の測定に使われることが多かったサーマルカメラですが、そのサーマルカメラがどのような原理なのか、また、現場でどのように活用することができるのかをご紹介します。
このカタログについて
| ドキュメント名 | 【体表面温度測定だけじゃない!】サーマルカメラの原理 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | ハンドブック |
| ファイルサイズ | 1.3Mb |
| 取り扱い企業 | コニカミノルタジャパン株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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スライド 1
体表面温度測定だけじゃない!
サーマルカメラ
の原理とは
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スライド 2
サーマルカメラとは:
遠赤外線を検知するカメラ
Thermal Camera = 直訳すると「熱のカメラ」
物体から出ている熱 を検知することができるカメラ
一時期、感染症対策として、
デパートや飲食店の入口で非接触で体温を測るカメラがありました。
接触して測る体温計とは異なり、
遠赤外線を検知することで体表面の温度を計測します。
接触式の体温計
非接触の体表面温度測定
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スライド 3
サーマルカメラとは:
視覚的な表示も可能です
温度のある人やモノは全て、
「遠赤外線」という目に見えない光を発しています。
サーマルカメラには遠赤外線を検出するセンサーが搭載されています。
サーマルカメラのセンサーは
遠赤外線の強弱を検知し、計測した温度に合わせ、
画像処理で色を付けることで、
視覚的に温度の分布が解り易いサーモグラフィを表示します。
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スライド 4
サーマルカメラの原理
物体が放出する遠赤外線を検出し、温度情報や画像に変換して表示
●絶対温度0度以上の全ての物体は、物体の絶対温度の4乗に比例する赤
外エネルギーを熱放射として放出している。
●サーマルセンサーは、測定対象の物体から放出される放射エネルギー
を検出し、その検出結果から物体の表面温度を推定することが出来る。
●サーマルカメラでは、内蔵されたセンサーの各ピクセルが、測定対象
上の対応するある一点の熱情報を取得し、センサー上の多数のピクセル
から得られた熱情報を統合することで、2次元の熱画像が形成される。
■測定原理
参考出典:一般社団法人日本赤外線サーモグラフィ協会
https://www.thermography.or.jp/about/about01.html
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スライド 5
サーマルカメラの原理上の特徴
物体によって放射率が異なり、大気の状態と距離が結果に影響する
②大気
①対象物 ③距離
●物体の放射率
物体の放射の能率を示す指標であり、物体の材質、表面状態、表面形状等によって変化
する。そのため、異なる材質間で測定結果を比較する際には注意が必要である。
●大気の透過率、測定対象とセンサー間の距離
物体から放射された熱放射のエネルギーは、サーマルセンサーに到達するまでに、大気
中のガスや微粒子による吸収・散乱作用により減衰する。その影響は測定対象とセン
サー間の距離が延びるほど大きいため、測定の際は、測定対象物とサーマルカメラの距
離を一定にすることが望ましい。また、粉塵環境など通常の大気よりも減衰作用が大き
いと思われる環境でも注意が必要である。
■放射率例 (①対象物が何か?)
物質 放射率 温度
人体の皮膚 0.98 常温
黒い布 0.98 20℃
氷 0.96 ~ 0.98 0℃
かたいゴム 0.95 20℃
ガラス 0.91 ~ 0.94 20~100℃
紙(つやのない黒色) 0.94 常温
紙 (白色) 0.7 ~ 0.9 20
プラスチック 0.6 ~ 0.85 常温
セメント 0.54 常温
アルミニウム
0.0 4 ~ 0.06 50~100℃
*磨いた面
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スライド 6
国内の火災発生状況
火災発生件数は、年々増加傾向にあります。
令和5年の火災件数 令和5年の火災損害額
38,659件 939億
換算すると 1,528万円
1日あたり約106件
出典:消防庁防災情報室 「令和5年(1~12月) における火災の状況(概数)」
c96b0c49bbf5e9a3233bb1c749b3f42fcc3e8596.pdf (fdma.go.jp)
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スライド 7
ひとたび火災が発生すると、工場の稼働停止の他にも影響が及びます
会社業績の悪化 従業員への被害
生産/出荷/販売が 身体的な被害だけでなく精神的被害も
通常通りにできない 職場の士気にも影響
休業中にも発生する社員の給料 従業員の退職や
工場再建に必要な臨時の費用 新規採用への影響も
取引先の信頼の失墜 近隣住民との関係悪化
製品を納期に納められない
直接的な被害が及ぶこともあれば
今後の操業開始も未定
間接的に今後への不安醸成も
今後も事故があるのでは
企業へのネガティブ印象へ
という不信感
サーマルカメラを利用した異常熱の検知は、
より早く検知しわかり易い状況判断を行うことが可能です
項目\感知器種
サーマルカメラ 煙感知器 熱感知器 炎感知器 接触式温度計
別
検知対象 物体表面温度(面) 煙 雰囲気温度 紫外線等 物体温度(点)
検知タイミング 発熱時 煙到着 熱気流到着 炎発生 発熱時
通知情報 温度情報 信号 信号 信号 温度情報
画角内のエリア指定
感知範囲 周辺一帯 周辺一帯 画角内 設置点
(除外も可能)
状況確認方法 ライブ映像/録画再生 無し 無し 無し 温度情報
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スライド 8
法定の主な消防用設備
消火設備 警報設備 避難設備
消火器具 自動火災報知設備 救助袋
屋内消火栓設備 ガス漏れ火災警報設備 緩降機
スプリンクラー設備 火災通報装置 避難はしご
不活性ガス消火設備 非常放送設備など 誘導灯・標識など
粉末消火設備など
法定の消防用設備で火災対策をしても、
設備に煙や熱が届かない、届くのに時間がかかる、
誤報が多発してしまう といった課題が残る場所もあります。
換気扇(気流)
・煙が流されて感知が遅れる。
・熱が流されて感知が遅れる。
火気の取扱い
高い天井
・誤報のため、感知器の
・煙が感知器に届くまで時間がかかる。
取付に適さない。
・煙が薄まり感知に遅れが出る。
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スライド 9
サーマルカメラが活用できる場面
しかし、サーマルカメラを利用した監視の場合、物体温度による
面の監視により異常をいち早く検知し通知することが可能です
サーマルカメラ 煙感知器 熱感知器 炎感知器 接触式温度計
平常 点計測の為
設置箇所重要
温度異常 天井高と
気流の影響
発煙 (小 ) 天井高と
気流の影響 一定の
炎サイズ必要
発火
発煙 (多 )
延焼
※上記はあくまでイメージであり、実際の火災プロセス、感知器性能とは異なる場合がございます。
また、サーマルカメラを活用することで
検知スピードだけでなく、
トラブル発生時の様子を後から録画で振り返ることもできます。
01. 02.
温度を即座に 真っ暗闇でも
計測できる 問題なく撮影が可能
03. 04.
透過性能が高く 長距離を撮影
霧や煙の環境に強い することができる
サーマルカメラは消防法に定められた消防用設備ではありません。
ただし火災対策の1つとして、実際にご導入頂いています。
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スライド 10
サーマルカメラが活用できる場面
過去関連施設にて
施設老朽化による
火災やボヤが発生し、
火災事故を未然に予防したい
早急な対策を求められている
火災事故の報道を見て、 同業他社の火災事故に
何かしらの対策が より、会社として何かしらの
必要だと感じている 対策を求められている
事業継続計画(BCP)
事故は起こる前に防ぐ、起きてしまってからも最小限の被害に抑えることが求められます。
BCP(Business Continuity Plan)を定めている会社も多いのではないでしょうか。
BCPは、計画して終わりではなく、いざ災害が発生した際に、
従業員や機械が直ちに正しく行動/動作できることが大切です。
BCP(Business Continuity Plan)
:事業継続計画 現状の予想復旧曲線
災害発生
BCP実践後の復旧曲線
企業が自然災害、大火災などの緊急事態に備え、平常 事前 事後
操
業
時に行うべき活動や緊急時の事業継続のための手段な 度
( 100% 復旧
製
どを取り決めておく計画のこと。 品
供
給
量
な
災害の完全 いかに ど
) 許容限界
未然防止は不可 早期に回復するか 目標の回復時期 時間軸
能 が重要
出典:図3−5−1 事業継続計画(BCP)の概念図 : 防災情報のページ - 内閣府 (bousai.go.jp)
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スライド 11
サーマルカメラ デモ映像
各画像のQRコードを読み込むと映像を閲覧いただけます
ごみ処理場などでの活用動画 バイオマス燃料貯蔵庫自然発火防止
(パワーショベルで熱を攪拌)
問い合わせ先
少しでも火災対策に不安をお持ちでしたら、まずは当社へご相談ください
https://bs-offers.konicaminolta.jp/fm-mobotix-contact.html
会社情報
会社名 コニカミノルタジャパン株式会社
KONICA MINOLTA JAPAN, INC.
〒105-0023
本社所在地
東京都港区芝浦1-1-1 浜松町ビルディング 26F(総合受付)
設立 1947年10月
資本金 3億9,710万円
従業員数 3,245名(2024年4月現在)
お問い合わせ先 ICW事業統括部 画像IoTソリューション推進部
ウェブサイト https://businesssolution.konicaminolta.jp/business/products/mobotix/index.html
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スライド 12
販売元 販売店
〒105−0023 東京都港区芝浦1-1-1
浜松町ビルディング