UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY W BYDGOSZCZY

Laboratorium wielkości nieelektrycznych

Temat: Pomiary termowizyjne.

Wykonałi:

Kamil Ratajczak

Michał Brudz

Tomasz Piątkowski

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z techniką pomiarów termowizyjnych przy użyciu skanera termowizyjnego V-20 oraz typowymi problemami podczas tego typu pomiarów.

2. Wiadomości ogólne.

Działanie urządzenia termowizyjnego opiera się na pomiarze i wizualizacji rozkładu promieniowania podczerwonego pochodzącego od badanego ciała. Istotę działania schematycznie przedstawia rys. nr 1.

Promieniowanie podczerwone emitowane przez badany obiekt (1) pada na optyczne zespoły układu akwizycji danych (2). Układ ten dokonuje podziału pola widzenia urządzenia termowizyjnego na równe części i kieruje promieniowanie pochodzące od każdego fragmentu na detektor (3). termoczuły detektor przetwarza promieniowanie na proporcjonalne sygnały elektryczne. Sygnał analogowy z dekodera jest wzmacniany i podawany na przetwornik analogowo - cyfrowy(4). Postać cyfrowa sygnału jest obrabiana w komputerze (5), gdzie na podstawie matematycznych wzorów kalkulowana jest temperatura odpowiadająca amplitudzie zarejestrowanego sygnału oraz przyporządkowywana jest odpowiednia skala barw. Następnie obraz ( termogram) jest wyświetlany na ekranie monitora (6).

3. Układ pomiarowy

Zasadniczym elementem układu pomiarowego jest skaner termowizyjny wraz z dodatkowym wyposażeniem ( zasilanie, wizualizacja ). Parametry techniczne skanera przedstawiono w tabeli 2. Urządzenie współpracuje z komputerem wyposażonym w oprogramowanie do sterowania pracą urządzenia, zbieraniem danych pomiarowych, ich obróbką oraz wizualizacją wyników badania pola temperatury na powierzchni badanego obiektu. Skaner komunikuje się z komputerem za pomocą łącza szeregowego RS-232 C.

Na układ optyczny skanera składa się system soczewek i ruchomych luster ( warto obejrzeć ich pracę). Promieniowanie pochodzące z badanej powierzchni jest przy ich pomocy kierowane na detektor fotowoltaniczny (HgCdTe) generujący sygnał elektryczny proporcjonalny do gęstości strumienia mocy promienistej z każdego kolejno skanowanego elementu powierzchni.

Tabela 2. Charakterystyka skanera V-20

Zakresy pomiarowe	Zakres I: (15 ÷ 85 )^0C Zakres II: (15 ÷ 120 )^0C
Rozdzielczość termiczna	Podzakres I: 0,1 ^0C Podzakres II: 0,2 ^0C
Dokładność pomiaru	5% lub 5 ^0C
Zakres odległości dla pełnej ostrości	0,4 m do ∞, regulowana elektronicznie
Liczba linii	240
Liczba punktów w linii	240
Czas skanowania	25 s
Detektor	HgCdTe chłodzony termoelektrycznie
Rozdzielczość przestrzenna sygnałowa	5 mrad

4. Zarejestrowane obrazy:

- ręka w kształcie psa

- głowa, na której znajdują się okulary

Wnioski:

---