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加熱試験時の歪分布と温度計測

Q

材料の特性試験を行っています。各種金属を面で加熱してゆく際、加熱とは反対の面の歪み分布と温度分布の両方を調べたいと考えています。このような計測は可能か、可能な場合、温度レンジなどを教えて下さい。

A

ひずみ分布の計測はDIC法を用いて計測を行うことが出来ます。温度分布は材料の放射率補正が不要で、かつDICの塗装がされても影響しない二色法で行います。二色法で温度分布計測ができるのは二色式温度計測システムThermera(サーメラ、計測可能温度範囲:300~2,500℃、リンクhttps://www.nobby-tech.co.jp/measure/thermera/details.html)です。計測温度帯や高速度性によって、4種類の製品がありますが、例えば加熱により高速に熱せられる場合、ハイスピードカメラで撮影し、Thermera-HS(900~2,500℃)で温度計測を行います。Themera-HSでは可視域の2波長を使います。歪み分布計測と温度計測を同時に行う場合、歪み分布計測の撮影で使用する照明は可視域を避ける必要があります。例えば可視化用レーザ光源Cavilux HF810を使えば、波長810nmで充分明るく照射できるため、歪み分布計測が可能な一方、温度計測の2波長にも影響しません。このように、Thermeraの計測する2波長を避けた、波長の照明を使って歪み分布ができれば、両方同時計測も可能となります。

ゴルフボールのインパクトの瞬間のDIC事例は以下です。
https://www.nobby-tech.co.jp/media/highspeed/casestudy/dic-aluminum

走行中のタイヤのDIC事例は以下です。
https://www.nobby-tech.co.jp/media/highspeed/casestudy/dic-tire

レーザー加工時の材料の温度計測事例は以下です。
https://www.nobby-tech.co.jp/media/welding/welding_casestudy/laser-machining-tempt

鉄鋼鋳造時の温度計測事例は以下です。
https://www.nobby-tech.co.jp/media/welding/welding_casestudy/steel-casting-tempt

DICの詳細及びソフトウェアの情報は下記です。
https://www.nobby-tech.co.jp/measure/software/DIC

二色式温度計測Thermeraの詳細は下記です。
https://www.nobby-tech.co.jp/measure/thermera/details

汎用的なDICに最適な低ノイズ・高感度ハイスピードカメラPhantom VEO1310/1010
https://www.nobby-tech.co.jp/measure/highspeed/PhantomVEO/veo1310

波長810nmの可視化用レーザ光源Cavilux HF810
https://www.nobby-tech.co.jp/measure/lighting/cavilux/details

熱影響の少ないLED光源はじめ、照明の情報は下記です。
https://www.nobby-tech.co.jp/measure/lighting

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