МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ ТОЧНОСТІ ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ЗА ІНФРАЧЕРВОНИМ ВИПРОМІНЕННЯМ

2019;
: pp. 56-63
1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”, Нововолинський електромеханічний коледж

Із  метою  технічного  діагностування  об’єктів  проаналізовано  результати  вимірювання  температури  за інфрачервоним  випроміненням  та  визначено  градієнт  температури  поверхні  об’єкта  дослідження.  Обидва  показники інформують про особливості зовнішньої та внутрішньої будови об’єктів, наявні дефекти та їх розташування. Як результат, така інформація є важливою під час планування та проведення профілактичних заходів, виконання ремонту чи організації подальших уточнювальних досліджень.

На  світовому  ринку  багато  компаній  виробляє  радіаційні  термометри,  тепловізори  та  інфрачервоні  камери.  Це зумовлено використанням доступних та високотехнологічних матричних детекторів випромінювання і мікропроцесорів, а також можливістю розроблення  інтерактивного  та доступного користувачеві програмного  забезпечення. Власне  тому ці вимірювальні  прилади  малогабаритні,  характеризуються  низьким  енергоспоживанням  із  високою  продуктивністю  і можливістю опрацювання інформації у режимі реального часу . Це сприяє розширенню їх використання у промисловості. 

Проте  низька  точність  вимірювання  температури  за  інфрачервоним  випроміненням  може  призвести  до  хибного трактування  термограм,  формування  помилкових  висновків  та  прийняття  неправильних  рішень.  Це  пов’язано  з відсутністю  достовірної  інформації  про  значення  факторів  впливу  в  реальних  умовах  функціонування  об’єктів дослідження, а саме коефіцієнта випромінення поверхні досліджуваного об’єкта, пропускання проміжного середовища та фонового випромінення.

Саме тому важливим є підвищення точності вимірювання температури та градієнта температур у промисловості, зокрема, за допомогою розроблення методів вимірювання, які можна використовувати в реальних умовах.

[1] B. Wiecek, Termowizija w podczerwieni podstawy i zastosowania, Warshawa, Poland: Wydawnictwo PAK, 2011.

[2]  G.  Ribaud,  Traité  de pyrométrie  optique,  Paris, France: Revue d’Optique, 1931. 

[3]  T.  G.  Harrison,  Radiation  pyrometry,  Moscow, USSR: Mir, 1964.

[4] M. A. Bramson, Infrared radiation of heated bodies, Moscow, USSR: Science, 1964.

[5]  A.  N.  Gordov,  Fundamentals  of  pyrometry, Moscow, USSR: Metallurgy, 1971.

[6]  G.  Gossorg, Infrared  Thermography.  Principles, Techniques, Application, Moscow, USSR, 1988.

[7] N. Hots, “Investigation of temperature measurement uncertainty  components  for  infrared  radiation  thermometry”, Adv. in Intel. Systems and Comp., no. 543, pp. 556–566, 2017.

[8]  W.  Minkina,  and  S.  Dudzik,  Infrared thermography:  errors  and  uncertainties.  Chichester,  United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd, 2009. 

[9]  N.  Hots,  and  T.  Piątkowski,  “Analiza  czynników składowych błędów  pirometrii  radiacyjnej”,  Pomiary. Automatyka. Kontrola, no. 11, pp. 874–877, 2009.

[10] JCGM 100:2008 Evaluation of measurement data –  Guide  to  the  expression  of  uncertainty  in  measurement. International  Organization  for  Standardization-International Electrotechnical  Commission-International  Organization  of Legal  Metrology-International  Bureau  of  Weights  and Measures,  September  2008.  [Online].  Available: https://www.bipm.org/utils/common/ documents/jcgm/JCGM_100_2008_E.pdf.

[11]  D.  Y.  Svet,  Optical  measuring  methods  of  true temperature, Moscow, USSR: Science, 1982.

[12]  V.  N.  Snopko,  Spectral  methods  of  optical pyrometry  of  heated  surface,  Minsk,  Belarus:  Science  and technology, 1988.

[13]  V.  N.  Snopko,  Wide-spectral  optical  pyrometer: Part 1, Minsk, Belarus, Preprint / Institute of Physics Academy of Sciences of Belarus, 1993.

[14] V. N. Snopko, “Methods of optimal polychromatic pyrometry”, Thermophysics of High Temperature, vol. 25, no. 5, pp. 980–986, 1987.

[15] D. Y. Svet, Objective methods of high-temperature pyrometry under a continuous spectrum of radiation, Moscow, USSR: Science, 1968.

[16] E. Bromberg, and K. Kulikovskiy, Testing methods of  improving  of  measurement  accuracy,  Moscow,  USSR: Energy, 1978. 

[17]  N.  Hots,  “Comparative  characteristics  of pyrometry  methods”,  Devices  +  Automation,  no. 7  (85),  pp. 35–50, 2007. 

[18] N. Hots,  “Method  of  control  and  linearization  of calibration  function  for  reference  infrared  radiation thermometer”,  in  13th  International  Conference  on  Modern Problems  of  Radio  Eng.,  Telecom.  and  Comp.  Sc.  (TCSET), Lviv, Ukraine, pp. 308–311, 2016.

[19]  N.  Hots,  and  Yu.  Dzikovska,  “Development  of Extended  Area  Grey  Emitter  for  Usage  in  the  Temperature Measurements by Infrared Radiation”, Metrology and Devices, no. 2 (64), pp. 23–29, 2017.