Abstract
In this study, we analyzed the heat generation state of a flat heating element by using image processing technology in conjunction with carbon fiber. The flat heating element is manufactured by chopping the carbon fiber to a small size and bonding it again using a dispersing agent. The solution of carbon fiber, bound together using the dispersant, is then filtered onto the nonwoven fabric. The last step is to obtain flat carbon fibers in the form of nonwoven fabrics for the purpose of drying the filtered carbon fibers. In the flat heating element, electricity may be applied to the carbon fiber on the surface produced in this manner. In this study, the flat heating element was analyzed by four methods. The analysis of the heat generation characteristics and heating rate of the flat heating element confirmed that the fabricated sheet heating element corresponds to a normal army. The analysis of the insulation coating and flat heating element module, which can be used for actual product manufacturing, involves two dimensional image analysis using image processing technology. The thermal image analysis of the flat heating element is a programming technique that not only analyzes the heat generation state in both two and three dimensions, but also displays the upper and lower 15 to 20% ranges of temperature corresponding to the heat generation in the image. In the final analysis, it is possible to easily find the erroneous part in the manufacturing process by directly showing the state of the fabricated flat heating element on the screen. By combining this image analysis method of the flat heating element with the existing method, we were able to more accurately analyze the heat generation state.
본 논문에서는 탄소섬유를 이용한 면상발열체의 발열 상태를 영상처리 기술을 이용한 분석을 제안하였다. 면상발열체의 제작 방법은 탄소섬유를 작게 잘라 촙 상태로 만든 다음 분산제를 통하여 다시 결합시켜 준다. 그 다음 부직포 위에 분산제를 통해 결합된 탄소섬유 용액을 필터링 한다. 마지막 단계는 필터링된 탄소섬유를 건조 하면 부직포 형태의 면상 탄소 섬유를 얻을 수 있다. 면상발열체는 이렇게 제작된 면상 탄소 섬유에 전기를 인가하면 된다. 본 논문에서는 면상발열체를 4가지 방법으로 분석하였다. 분석 방법 중 면상 발열체의 발열특성 분석과 면상발열체의 발열속도 분석은 제작된 면상발열체가 정상군에 해당하는지를 확인한다. 절연 코팅 및 면상 발열체 모듈 분석은 실제 제품의 제작에 사용될 수 있는 면상발열체에 대해 영상처리 기술을 이용하여 2차원 이미지 분석이다. 면상발열체의 열화상 이미지 분석은 2차원 및 3차원으로 발열 상태를 분석할 뿐만 아니라, 발열의 상위온도 15~20%와 하위온도 15~20%를 이미지에 표시하는 프로그램 기법이다. 마지막 분석은 제작된 면상발열체의 상태를 화면에 직접 보여줌으로써 제작 과정 중 잘못된 부분을 쉽게 찾을 수 있다. 이와 같은 면상발열체의 이미지 분석 방법은 기존의 방법과 결합하여 발열상태를 더욱 정밀하게 분석할 수 있었다.
