262080950

Termowizja w ocenie procesów ... 335

2. BADANIA EKSPERYMENTALNE 2.1 Badane materiały i metodyka badań

W części eksperymentalnej wykorzystano trzy metody zgrzewania: zgrzewanie gorącą płytą (zgrzewanie doczołowe), zgrzewanie mufowe oraz zgrzewanie promiennikiem podczerwieni. Określano rozkład temperatury na elementach grzewczych, rozkład temperatury powierzchni zgrzewanych bezpośrednio po nagrzaniu oraz oceniano jakość uzyskiwanych zgrzein.

Metodą zgrzewania gorącą płytą łączono odcinki rur z polietylenu dużej gęstości, pozostałymi metodami łączono elementy z polipropylenu.

W technice zgrzewania gorącą płytą i w technice zgrzewania mułowego nagrzewane elementy z tworzyw sztucznych miały bezpośredni kontakt z powierzchnią elementów grzewczych. W technice zgrzewania promiennikiem podczerwieni odległość miedzy promiennikiem a powierzchnią nagrzewaną wynosiła 3 mm.

Do badań termowizyjnych wykorzystano system termograficzny ThermaCAM SC640 (Flir Systems A.B.). Zdjęcia i sekwencje video razem z innymi informacjami zarejestrowanymi w kamerze ThermaCAM SC640 podczas badań były opracowywane z wykorzystaniem programu ThermaCAM Researcher, który pozwala na zaawansowaną analizę zmian temperatury. Kamera SC640 wyposażona jest w matrycę mikrobolometryczną FPA (Focal Piane Array) pracującą w rozdzielczości 640 x 480 pikseli w zakresie widma 7,5-13 um. Kamera może pracować w trzech zakresach temperatury: od -40 °C do 120 °C, od 0 do 500 °C, od 300 do 2000 °C. W każdym z tych zakresów istnieje możliwość elektronicznego zawężenia badanego zakresu temperatury do 1 °C, co ułatwia interpretację uzyskanych wyników i zwiększa dokładność pomiaru. We wszystkich badaniach, poza badaniami promiennika poczerwieni, zastosowano zakres pomiarowy od 0 do 500 °C. Pozwoliło to na zaobserwowanie pełnego zakresu temperatury występującego na badanych powierzchniach. Rejestracja pomiaru dokonana była z prędkością 15 klatek na sekundę. Tak dobrana prędkość pozwoliła na zarejestrowanie rozkładu temperatury w czasie krótszym niż 0,5 sekundy od zakończenie procesu nagrzewania. W przypadku obserwacji rozkładu temperatury na powierzchni promiennika podczerwieni zastosowano zakres pomiarowy od 300 do 2000 °C. Dokładność pomiaru przy tym zakresie wynosi +/- 2°C. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych, co gwarantowało stabilne warunki zewnętrzne. Temperatura otoczenia wynosiła 20°C, brak było wiatru, wilgotność wynosiła ok. 50%. Nie występowały więc żadne czynniki zakłócające pomiar i mogące mieć wpływ na jego dokładność.