サーマルセンサーの損傷を避ける方法
サーマルセンサーは、正しいレーザー光学セットアップで使用されていれば、修理せずに長年使用できます。しかし、誤った使用法により早期の摩耗につながったセンサーを繰り返し確認しています。サーマルセンサーの測定精度に大きな影響を与える4つの最も一般的な原因と、それに対応する予防策を簡単にまとめました。
著者:
Christian Dini
表面の汚染
センサーがラボに送られると、センサーの表面に汚れの粒子が付着していることがよくあります。現場の状況は非常に変化しやすいため、ラボのスタッフがこの汚染の正確な原因を突き止めるのは困難です。しかし、ユーザーが現場で汚れ粒子の原因を特定し、可能であれば予防的な保護措置を講じることが重要です。たとえば、センサーのすぐ近くでの溶接などの金属加工プロセスは、センサーの汚染につながることがよくあります。さらに、レーザー照射中に有機汚染物が表面に焼き付く可能性があります。予防は修復よりもはるかに簡単です:
- 光学紙と適切なアルコール溶液を使用し、センサーの吸収面を定期的クリーニング
- Ophir保護ハウジングなどのアクセサリーの使用
- 使用しないときはディスプレイを清潔な密閉容器に保管する
- センサー表面を素肌で触れない
センサーの過熱
仕様に従って承認されているよりも高いパワーレベルでセンサーを恒久的に使用すると、ハウジングが過熱する可能性があります。パワー仕様内で動作していても放熱が不十分な場合も同様です。詳細については、それぞれのセンサーの操作マニュアルをご参照ください。Ophirセンサーの多くは、連続動作時の特定のパワーレンジと、より短いパルス持続時間でのより高いパワーレンジ向けに明示的に設計されています。センサー名の末尾が「C」の場合、冷却ありかなしで使用されるかによってパワーレンジが異なります。
過熱によって次の2種類の損傷が発生する可能性があります:
- 吸収体層の損傷 – 吸収体を交換する必要があります
- グリースによる汚染 (熱結合用のサーマルグリースを含むセンサーの場合) – 一般に、技術者がセンサーを分解して脱脂し、測定エリアを清掃すれば十分です。
実際、センサーディスクの交換が必要となる最大の理由は、吸収層の局所的な過熱です。各吸収体のタイプには、データシートの仕様に記載されているパワーとエネルギー密度の個別のダメージスレッショルドがあります。さらに、Ophir Webサイトの「パワー密度計算ツール」を使用すると、パワー密度を迅速かつ簡単に計算できます。
「表面的」ダメージと比較した実際のダメージ
図1、3、4、および5のセンサーは明らかな損傷を示しているため、交換する必要があります。ただし、センサーディスクを交換する必要があるかどうかを決定する前に、ラボチームが徹底的なテストを行う必要があるという問題もあります。決定は主に、校正の測定結果と顕微鏡による目視検査によって決まります。簡単に言うと、関連領域のセンサーの均質性に1パーセントを超えて影響を与えない場合、外観上の損傷として定義できます。いずれにせよ、たとえ軽微な損傷しか見られなかったとしても、それが単なる「表面上の」ものであり、測定結果が依然として信頼できるものであることを確認するために、センサーをテストすることは価値があります。
水質が悪い
一部の高出力パワーセンサーには水冷が必要です。測定装置の機能を保証するには、水の品質を検証する必要があります。特に生産現場では、水質が要件を満たしていないことが多いことがわかっています。その結果、次の写真に示すように、センサーに重大な損傷が生じる可能性があります:
このため、レーザーパワーセンサーの水冷には脱イオン水のみを使用してください。いずれの場合も、水は透明で清潔で、沈殿物が含まれていない必要があります。水中の粒子のサイズは150ミクロンを超えてはならず、粒子の総数は1000ppm未満でなければなりません。この種の水質を実現するには、センサーの上流、水に接続する直前に適切なフィルターを設置する必要があります。
結論
レーザー測定センサーを仕様に従って使用し、汚染を避けることが非常に重要です。Ophir Webサイトの計算ツールを使用すると、測定範囲がセンサーの仕様内に収まるかどうかを事前に確認できます。さらに、使用前の最初の目視チェックにより、回復不能な損傷のリスクが最小限に抑えられ、精密測定装置が長年にわたり信頼性の高い機能を保証します。また、校正間隔全体にわたって各センサーまたはディスプレイに適用されている高精度ISO-17025校正標準を最大限に活用します。