熱センサー

一般的に"熱センサー"というのは温度センサーから熱流センサーまで、熱を基にしたさまざまなセンサーを意味します。フクセフルックス社は熱流、及び相違温度を測定するセンサーを専門としています。

あらゆる物理的現象化において熱は変化します。これには熱流と温度変化を伴います。熱センサーはこれら2つの値を測定します。この測定が正しい方法でなされた場合、熱流と温度だけでなく幾つか別の値も測定することが可能です。例えば放射線、液体、ガスなどです。

熱センサーにはいくつかの有効な特徴が挙げられます。

 ・高い安定性

 ・全部品が固定されていること

 ・幅広い測定範囲

 ・僅かなまたはゼロのエネルギー消費

 

これらの特徴は測定結果とセンサーのコントロールシステムの信頼性を証明するといえます。

下に記述するのは一般的な熱流センサー、-サーモパイルと呼ばれています-、での測定理論を説明するものです。

 

熱センサーはさまざまな値の測定に使用できます。

熱流(Heat flux)

 ・ センサーを通過することによる温度勾配によって熱流(1)が生じます。サーモパイル(2)で温度差を測定します。

 

 

放射線(Radiation)

 ・吸収体(1)が放射線(2)を吸収します。放射線は熱に変化します。サーモパイル(3)によってヒートシンク(4)に流失した熱流を測定し  ます。

  

 

 

質量流動&熱移動係数(Mass flow & heat transfer coefficients)

 ・熱抵抗体(1)によってある一定量の熱量が生じます。ヒートシンク(5)に流れ込む熱量と最初に生じた熱量の比は質量流動として測定  されます。この比はサーモパイル(4)の使用によって決定付けられます。

 ・同時に空中への熱流量(2)は局所的な熱移動係数に比例します。これは別の熱流速度の熱移動係数を直接決定する方法を示唆します。

 

 

 

物質の熱特性(Thermal properties of materials)

 ・試料に熱センサーとヒーターを設置すると熱センサーはその試料の熱含有特性に反応します。

 

主な応用例として:

熱流 

・建物の壁、屋根、床を通る熱流の有効利用や省エネルギー対策 

・土壌を通る熱流の農業利用や作物成長・収穫の分析

 

・環境における人体を通る熱流の医学研究 

 

放射線 

・太陽熱収集器の最適な調整のための太陽放射の測定 

・オーブン(炉)の熱放射の最適な使用過程のための熱放射の測定

 

・レーザー光線量の測定

 

 

質量流動と熱移動係数 

・風速、特に屋内においての低風速の測定 

・パイプライン内の熱流動 

・物質の乾燥過程、建築物理学上の熱流動の研究、その他

 

物質の熱特性

 

・熱伝導率 

・熱拡散率