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C0 0% 510 - - 229 1530 2269

S2 20% 422 84 - 228 1530 2263

S4 40% 359 144 - 226 1530 2259

S6 60% 313 188 - 225 1530 2256

S8

0.45

80% 277 222 - 225 1530 2254

F2 20% 414 - 83 223 1530 2250

F4 40% 348 - 139 219 1530 2237

F6 60% 300 - 180 216 1530 2227

F8

0.45

80% 264 - 211 214 1530 2220

資料來源:楊仲家、卓世偉《屋頂隔熱材料於水泥質基材耐候性能 探討之研究》,內政部建築研究所,2010.10。

圖 3-3 添加爐石之水泥砂漿圓柱試體

資料來源:楊仲家、卓世偉《屋頂隔熱材料於水泥質基材耐候性能 探討之研究》,內政部建築研究所,2010.10。

圖 3-4 添加飛灰之水泥砂漿方型試體

資料來源:楊仲家、卓世偉《屋頂隔熱材料於水泥質基材耐候性能 探討之研究》,內政部建築研究所,2010.10。

第第

第第二二二二節節節節 紅外線熱影像檢測紅外線熱影像檢測紅外線熱影像檢測 紅外線熱影像檢測

目前市售紅外線熱像儀波段分為 3~5μm 及 8~12μm 二種,

根據感測器的操作溫度再分為室溫與非室溫二種。以目前的技 術水準,基本上 3~5μm 或 8~12μm 在熱診斷方面的應用上,待 測物處於室溫或比室溫略高的環境下,皆可作為檢測工具,兩 者並無明顯的差異;但是待測物在高溫的狀況下,3~5μm 波段 熱像儀成像性較佳,反之若處於低溫條件下,則應選用 8~12μm 波段者,其影像清晰度較佳。在價格方面,通常 3~5μm 波段之 熱像儀應用的材料比採用 8~12μm 波段者便宜。

在室溫與非室溫方面,因設計上的考量,目前只有 8~12μm 在熱波段之室溫型熱影像儀,數年前,室溫型熱像儀的最小感 應溫差遠不及非室溫型熱像儀,在實際應用上受到相當大的限 制,但是近幾年來,經過不斷改良後的室溫型感測器,其敏感 度已經大幅提昇,接近非室溫型 PtSi 感測器,成像的效果也相 對清晰許多。

目前室溫型與非室溫型的差異,幾乎只在於感測器像素大 小的差別,一般室溫型感測器的像素大小約 50μm 左右,而非 室溫型感測器的像素大小約在 30μm 左右,在近距離的熱診斷 應用上,二者差別不大,在較遠距離(大於 100m 以上)的觀測效 果才會有明顯的差異。

本研究紅外線遠距非接觸式的溫度量測使用 FLIR B660 之 紅外線熱像儀,其規格為:

一、熱影像性能:

1. 視野/最小焦距:所附標準鏡頭之視野≧24°x18°,最小焦距≧

0.3m,IFOV≦0.65mrad;另附廣角鏡頭(最小焦距≧0.1m,視 野≧45°x34°)及望遠鏡頭(視野≧12°x9°,最小焦距≧0.9m)。

2. 溫度靈敏度:30℃條件下≦0.045℃

3. 影像頻率:30 Hz 以上(含)非交錯

4. 調焦方式:1~8 倍連續放大,具可選擇之自動或手動功能。

5. 偵測器型態:非致冷焦平面陣列(microbolometer Uncooled Focal Plane Array),640x480 圖素。

6. 光譜波長範圍: 7.5 以下(含)~13μm 以上(含)。

7. 可見光影像:

(1) 可見光影像:3.2M pixels(2048 x1536 全彩)/內建目標閃光 燈/可替換鏡頭。

(2) 可見光數位變焦:1~8 倍 連續放大 8.影像加強功能:

(1)影像即時融合:本設備顯示螢幕應可於於光學影像中即時嵌入 紅外線影像並可即時調整 IR 尺寸、溫度範圍及解析度。

(2)畫面增強功能:具有多重影像顯示之“圖中圖”加強功能,具 有自動全時增強之動態細部增強功能。

(3)影像比對功能:螢幕可同時顯示一張紅外線即時影像及一張紅 外線參考影像,以做定期檢查比對。

(4)座標顯示功能:內建 GPS 定位器,座標值可直接顯示於顯示圖 像內。

(5)內建數位影音:可與影像同步錄音與紀錄文字。

(6)可同步拍攝全熱影像及可見光影像, 即時融合顯示並可無段 調整範圍。

二、量測性能:

1. 溫度量測範圍:-40℃以下(含)~120℃以上(含),並可擴充至 1500℃或 2000℃以上(含)。

2. 量測準確度:±2℃or ±2%(含)以下,但被測物溫度為+5 以下(含)

~120℃以上(含)、環境溫度為+9 以下(含)~35℃時以上 (含),應可達±1℃或 1%以下(含)之讀取精度。

3. 放射率調整:0.1~1 (增量 0.01),並可於內建標準材料放射 率表中自行選取。

4. 重現性:±1℃或 1%以下(含)。

三、工作環境

1. 工作溫度:-15 以下(含)~50℃以上(含) 2. 儲存溫度:-40 以下(含)~70℃以上(含)

3. 工作及儲存溼度(IEC 68-2-30/24h):95%RH 以上(含) 4. 保護等級(IEC 529):IP 54

5. 耐震盪/振動等級(IEC 68-2-29/6):25G/2G 6. 主機重量(含電池):2kg 以下(含)

四、紅外線熱像儀操作

從研究對像、目的的確認,以文獻回顧的分法予以印證實 驗設計思考方向的正確性。

1. 注意事項:

a. 為了獲得非常精確的結果,依據 FLIRB660 設備原廠建議在 啟動熱像儀之後,在開始測量溫度之前,應先等待 5 分鐘。

b. 偵測前注意:為電池充電、安裝電池、插入 SD 記憶卡、模 式設定、參數輸入、影像儲存位置,及是否要與電腦連線。

c. 量測設定:要測量單個像素的溫度,應使用點溫測量功能。

為了獲得正確的溫度,點溫內部的區域必須被目標物體所覆 蓋。

d. 參數輸入:熱像儀可使用這些物件參數:

● 放射率(或輻射率),即與同一溫度下理論參考物體 (稱為

「黑體」) 的輻射量相比,某物體所放射的輻射量。與放射 率相對的是反射率。放射率決定物體與其反射量相比所產生 的輻射量。

● 反射溫度:用於補償由試體反射進熱像儀的環境輻射。這 種物體屬性稱為反射率。

● 試體距離:即熱像儀與試體之間的距離。

● 大氣溫度:即熱像儀與試體之間(即所在環境)空氣的溫度。

● 相對濕度:即熱像儀與試體之間(即所在環境)空氣的相對濕 度。

● 外部光學溫度:即在熱像儀與試體之間所設定之保護窗等 類裝置的溫度。如果沒有使用保護窗或保護盾,該值與其他 內容無關。

● 外部光學穿透率:即在熱像儀與試體之間所設定之保護窗 等類裝置的光學穿透率。

e. 建議值輸入:如果對輸入參數值不確定,則建議使用以下值:

表 3-8 紅外線熱像儀 B660 建議參數值

反射表象溫度 大氣溫度 放射率 相對濕度 距離 +20°C +20°C 0.95 50% 1.0 米 資料來源:FLIR B660 使用手冊(大多數建築材料的放射率都在 0.85

和 0.95 之間。將熱像儀的放射率值設定在 0.90,是一 個不錯的起點。)

2. 試體偵測及攝影

a. 水泥基材試體:加熱至 50℃,取出後自然降溫,每隔約 1 分 鐘進行紅外線熱影像偵測及攝影。

b. 水泥基材塗裝環氧樹脂漆(未經加速劣化試驗者):加熱至 50

℃,取出後自然降溫,每隔約 1 分鐘進行紅外線熱影像偵測 及攝影。

c. 水泥基材塗裝環氧樹脂漆(已經加速劣化試驗者):加熱至 50

℃,取出後自然降溫,每隔約 1 分鐘進行紅外線熱影像偵測 及攝影。

3. 其他

a.溫度計、濕度計、皮尺、照相機、試體固定座

b.耗材:隔熱保麗龍、鋁箔紙(量測試體表面反射溫度)

4. 一般注意事項:

a. 記錄日期、氣候狀況(如天氣、風力、氣溫、日照等情況)。

b. 選擇適當位置安放儀器,並使儀器處於正常工作狀態。

c.. 設置正常部位基準點,下列部位應設置基準點。

● 試體塗裝材料變質或顏色不同的部位。

● 試體應不受室內光線、或陽光照射、陰影影響。

● 檢測環境、試體距離、方位等的影響。

d. 拍攝紅外圖像並保存,拍攝時應符合下列要求:

● 拍攝距離宜控制在 10~50m 範圍內,在 50~200m 距離內拍 攝時可使用長焦鏡頭,在 5~l0m 距離內拍攝時宜使用廣角 鏡頭。

● 拍攝的仰角應控制在 45°以內,水平傾角宜控制在 30°以內。

● 在保證上述條件的情況下,對建築物各立面均應分區域進 行拍攝,上、下或左、右相鄰圖像之間應有重合部分。

e. 使用紅外熱像儀拍攝時應同時對被檢測部位拍攝可視照片。

f. 記錄紅外照片和可視照片的編號。

第三節第三節

第三節第三節 加速溫度劣化加速溫度劣化加速溫度劣化 加速溫度劣化

將前述所製作的 3 類計 9 種配比之試體(如表 3-9),放入烘 箱加熱劣化(如圖 3-5)。溫度控制變數為 75℃。放入烘箱劣化 時間則為 336 及 672 小時(14、28 天),代表取得同一批試體之 不同階段劣化。

圖 3-5 試體加速劣化使用之烘箱 資料來源:本研究拍攝

表 3-9 試體配比種類及數量表

配比種類 水泥替代量 試體編號 試體數量

1:3 水泥砂漿 0 C0 4

20% S2 3

40% S4 3

60% S6 4

爐 石

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