Thermal Infrared Test Equipment, Thermal Camera, Differential Scanning

当社の赤外線画像装置の用途には、電気および機械システムの検査、電子部品の検査、腐食損傷および金属薄化、欠陥検出などがあります。

DIFFERENTIAL SCANNING CALORIMETERS (DSC) : サンプルとリファレンスの温度を上げるのに必要な熱量の差を温度の関数として測定する技術。サンプルと参照の両方が、実験を通してほぼ同じ温度に維持されます。 DSC 分析の温度プログラムは、サンプルホルダーの温度が時間の関数として直線的に上昇するように設定されます。参照サンプルは、スキャンされる温度範囲にわたって明確に定義された熱容量を持っています。 DSC 実験は、結果として熱流束対温度または対時間の曲線を提供します。示差走査熱量計は、ポリマーが加熱されたときにポリマーに何が起こるかを研究するためによく使用されます。ポリマーの熱転移は、この手法を使用して調べることができます。熱転移は、ポリマーが加熱されたときにポリマー内で起こる変化です。結晶性ポリマーの融解はその一例です。ガラス転移も熱転移です。 DSC 熱分析は、熱相変化、熱ガラス転移温度 (Tg)、結晶溶融温度、吸熱効果、発熱効果、熱安定性、熱製剤安定性、酸化安定性、遷移現象、固体構造を決定するために実行されます。 DSC 分析では、Tg ガラス転移温度、非晶質ポリマーまたは結晶性ポリマーの非晶質部分が硬くて脆い状態から軟らかいゴム状態に移行する温度、融点、結晶性ポリマーが融解する温度、Hm エネルギー吸収 (ジュール/gram)、融解時にサンプルが吸収するエネルギー量、Tc Crystallization Point、加熱または冷却時にポリマーが結晶化する温度、Hc Energy Released (ジュール/グラム)、結晶化時にサンプルが放出するエネルギー量。示差走査熱量計は、プラスチック、接着剤、シーラント、金属合金、医薬品材料、ワックス、食品、油、潤滑剤、触媒などの熱特性を測定するために使用できます。

DIFFERENTIAL THERMAL ANALYZERS (DTA): DSC の代替技術。この技術では、温度の代わりに、サンプルとリファレンスへの熱の流れが変わりません。サンプルと参照が同じように加熱されると、相変化やその他の熱プロセスにより、サンプルと参照の間に温度差が生じます。 DSC は参照とサンプルの両方を同じ温度に保つために必要なエネルギーを測定しますが、DTA はサンプルと参照の両方を同じ温度に置いたときの温度差を測定します。したがって、それらは同様の手法です。

THERMOMECHANICAL ANALYZER (TMA) : TMA は、サンプルの寸法の変化を温度の関数として明らかにします。 TMA は非常に感度の高いマイクロメーターと見なすことができます。 TMA は、位置の正確な測定を可能にし、既知の標準に対して校正できるデバイスです。炉、ヒートシンク、熱電対からなる温度制御システムがサンプルを囲んでいます。石英、インバー、またはセラミックの治具が、試験中にサンプルを保持します。 TMA 測定は、ポリマーの自由体積の変化によって引き起こされる変化を記録します。自由体積の変化は、その変化に伴う熱の吸収または放出によって引き起こされるポリマーの体積変化です。剛性の損失;流れの増加;または緩和時間の変化によって。ポリマーの自由体積は、粘弾性、老化、溶媒による浸透、および衝撃特性に関連することが知られています。ポリマーのガラス転移温度 Tg は自由体積の膨張に対応し、この転移を超えると鎖の可動性が大きくなります。熱膨張曲線の屈曲または屈曲として見られるこの TMA の変化は、さまざまな温度をカバーすることがわかります。ガラス転移温度Ｔｇは、合意された方法によって計算される。異なる方法を比較した場合、Tg の値に完全な一致はすぐには見られませんが、Tg 値を決定する際に合意された方法を注意深く調べると、実際には良い一致があることがわかります。その絶対値に加えて、Tg の幅も材料の変化の指標です。 TMA は比較的簡単に実行できる手法です。 TMA は、示差走査熱量計 (DSC) の使用が困難な高度に架橋した熱硬化性ポリマーなどの材料の Tg の測定によく使用されます。 Tg に加えて、熱膨張係数 (CTE) が熱機械分析から得られます。 CTE は、TMA 曲線の直線部分から計算されます。 TMA が提供できるもう 1 つの有用な結果は、結晶または繊維の方向を見つけることです。複合材料は、x、y、z 方向に 3 つの異なる熱膨張係数を持つ場合があります。 x、y、z 方向の CTE を記録することにより、繊維または結晶が主にどの方向に配向しているかを理解できます。材料の体積膨張を測定するには、 DILATOMETRY という手法を使用できます。サンプルを膨張計内のシリコンオイルや Al2O3 粉末などの流体に浸し、温度サイクルを実行すると、すべての方向の膨張が垂直方向の動きに変換され、TMA によって測定されます。最新の熱機械分析装置を使用すると、ユーザーはこれを簡単に行うことができます。純粋な液体を使用する場合は、膨張計にシリコンオイルやアルミナ酸化物の代わりに純粋な液体を充填します。ダイヤモンド TMA を使用すると、ユーザーは応力ひずみ曲線、応力緩和実験、クリープ回復、動的機械温度スキャンを実行できます。 TMA は、産業および研究に不可欠な試験装置です。

THERMOGRAVIMETRIC ANALYZERS ( TGA ) : 熱重量分析は、物質または試料の質量を温度または時間の関数として監視する技術です。サンプル試験片は、制御された雰囲気内で制御された温度プログラムにかけられます。 TGA は、炉内で加熱または冷却されるサンプルの重量を測定します。 TGA 装置は、精密天秤で支えられたサンプルパンで構成されています。その鍋は炉内にあり、テスト中に加熱または冷却されます。サンプルの質量は、テスト中に監視されます。サンプル環境は、不活性ガスまたは反応性ガスでパージされます。熱重量分析装置は、水、溶媒、可塑剤、脱炭酸、熱分解、酸化、分解、充填材の重量 %、および灰の重量 % の損失を定量化できます。場合によっては、加熱または冷却して情報を得ることもある。典型的な TGA 熱曲線が左から右に表示されます。 TGA 熱曲線が下降する場合、それは体重減少を示します。最新の TGA は、等温実験を行うことができます。場合によっては、酸素などの反応性サンプルパージガスを使用したい場合があります。パージガスとして酸素を使用する場合、実験中にガスを窒素から酸素に切り替えたい場合があります。この手法は、材料中の炭素の割合を特定するためによく使用されます。熱重量分析装置は、製品が材料仕様を満たしていることを確認する品質管理ツールとして、製品が安全基準を満たしていることを確認し、炭素含有量を決定し、偽造品を特定し、さまざまなガスの安全な動作温度を特定するために、2 つの類似製品を比較するために使用できます。製品の配合プロセスを強化し、製品をリバースエンジニアリングします。最後に、TGA と GC/MS の組み合わせが利用可能であることは言及する価値があります。 GC は Gas Chromatography の略で、MS は Mass Spectrometry の略です。

DYNAMIC MECHANICAL ANALYZER (DMA) : これは、既知のジオメトリのサンプルに小さな正弦波変形を周期的に適用する手法です。次に、応力、温度、周波数、およびその他の値に対する材料の応答が調査されます。サンプルは、制御された応力または制御されたひずみを受けることができます。既知の応力の場合、サンプルは剛性に応じて一定量変形します。 DMA は剛性と減衰を測定し、これらはモジュラスとタンデルタとして報告されます。正弦波の力を適用しているため、弾性率を同相成分 (貯蔵弾性率) と位相外成分 (損失弾性率) として表すことができます。貯蔵弾性率 (E' または G') は、サンプルの弾性挙動の尺度です。ストレージに対する損失の比率はタンデルタであり、ダンピングと呼ばれます。これは、材料のエネルギー散逸の尺度と見なされます。減衰は、材料の状態、温度、周波数によって異なります。 DMA は、 DMTA stand for DYNAMIC MECHANICAL THERMAL ANALYZER と呼ばれることもあります。熱機械分析は、一定の静的力を材料に適用し、温度または時間の変化に伴う材料の寸法変化を記録します。一方、DMA は、設定された周波数で振動力をサンプルに適用し、剛性と減衰の変化を報告します。 DMA データはモジュラス情報を提供し、TMA データは熱膨張係数を提供します。どちらの手法も遷移を検出しますが、DMA ははるかに敏感です。モジュラス値は温度とともに変化し、材料の遷移は E' またはタンデルタ曲線の変化として見ることができます。これには、材料の微妙な変化の指標であるガラス状またはゴム状のプラトーで発生するガラス転移、融解、およびその他の転移が含まれます。

サーマルイメージング機器、赤外線サーモグラフィー、赤外線カメラ : これらは、赤外線を使用して画像を形成するデバイスです。標準的な日常のカメラは、450 ～ 750 ナノメートルの波長範囲の可視光を使用して画像を形成します。ただし、赤外線カメラは、14,000 nm までの赤外線波長範囲で動作します。一般に、物体の温度が高いほど、黒体放射として放射される赤外線が多くなります。赤外線カメラは完全な暗闇でも機能します。ほとんどの赤外線カメラからの画像は、単一のカラーチャネルを持ちます。これは、カメラが通常、赤外線放射の異なる波長を区別しないイメージセンサーを使用するためです。波長を区別するために、カラーイメージセンサーは複雑な構造を必要とします。一部のテスト機器では、これらの単色画像が疑似カラーで表示され、信号の変化を表示するために強度の変化ではなく色の変化が使用されます。画像の最も明るい (最も暖かい) 部分は通常、白に色付けされ、中間温度は赤と黄色に色付けされ、最も暗い (最も冷たい) 部分は黒く色付けされます。通常、色を温度に関連付けるために、疑似カラー画像の横にスケールが表示されます。赤外線カメラの解像度は、光学カメラの解像度よりもかなり低く、値は 160 x 120 または 320 x 240 ピクセル程度です。より高価な赤外線カメラは、1280 x 1024 ピクセルの解像度を達成できます。サーモグラフィカメラには 2 つの主なカテゴリがあります: COOLED 赤外線画像検出システム and_cc781905-5cde-3194-bb3b-DE136RED5cf58d_UNCOOLED冷却型サーモグラフィカメラは、検出器が真空密閉ケースに収められており、極低温で冷却されています。冷却は、使用される半導体材料の動作に必要です。冷却がなければ、これらのセンサーはそれ自体の放射によってあふれてしまいます。ただし、冷却赤外線カメラは高価です。冷却には多くのエネルギーと時間がかかり、作業前に数分間の冷却時間が必要です。冷却装置はかさばり高価ですが、冷却型赤外線カメラは非冷却型カメラに比べて優れた画質をユーザーに提供します。冷却カメラは感度が高いため、焦点距離の長いレンズを使用できます。ボトル入りの窒素ガスを冷却に使用できます。非冷却サーマルカメラは、周囲温度で動作するセンサーを使用するか、温度制御要素を使用して周囲温度に近い温度で安定化されたセンサーを使用します。非冷却赤外線センサーは低温に冷却されないため、かさばる高価な極低温冷却器は必要ありません。ただし、その解像度と画質は、冷却検出器に比べて低くなります。サーモグラフィーカメラは多くの機会を提供します。過熱スポットは、電力線を見つけて修理することができます。電気回路が観察され、異常なホットスポットは短絡などの問題を示している可能性があります。これらのカメラは、建物やエネルギーシステムでも広く使用されており、熱損失が大きい場所を特定して、その場所でより優れた断熱を検討できます。赤外線画像装置は、非破壊検査装置として機能します。

詳細およびその他の同様の機器については、機器のウェブサイトをご覧ください: http://www.sourceindustrialsupply.com