Сторінка 23 з 30
ЗАСТОСУВАННЯ тепловізора
17. вимір температурних полів
Після створення перших тепловізорів тривалий час вважалося достатнім якісне спостереження теплоизлучающих об'єктів. Потім з'явилася необхідність кількісного виміру температури об'єктів по одержуваних термограмме. В даний час застосування тепловізорів для дистанційного вимірювання температурних полів є одним з важливих додатків тепловидения, використовуваних при неруйнівному контролі різних об'єктів.
Виміряти справжню температуру нагрітого тіла за допомогою тепловізора складно. Практично вимірюються справжню (Т), а так звану радіаційну (Т') температуру - температуру абсолютно чорного тіла, при якій його енергетична світність Ме дорівнює енергетичній світності нечорним випромінювача з коефіцієнтом теплового випромінювання е (Т).
Такий спосіб вимірювання радіаційного температури застосовують в тих випадках, коли в тепловізорі використовується неселективний ПІ (наприклад пірікон
Величина БТ залежить від коефіцієнта теплового випромінювання, знання якої і його залежність від температури необхідні для правильної інтерпретації результатів вимірювань і кількісної оцінки температури тіла.
Вплив відбитого об'єктом випромінювання навколишнього середовища на обумовлену температуру враховують, вводячи еквівалентний коефіцієнт теплового випромінювання.
Інший спосіб вимірювання температури заснований на визначенні енергетичної світності тіла в обмеженому спектральному діапазоні. Він застосовується тоді, коли в тепловізорі використовується селективний ПІ. Якщо спектральний діапазон чутливості приймача досить уз
кий, то сприймається тепловізором інфрачервоне випромінювання об'єкта можна вважати монохроматичним з довжиною хвилі. При цій довжині хвилі виміряна температура об'єкта буде дорівнює температурі чорного тіла, що має таку ж енергетичну яскравість, що і об'єкт. Цю температуру називають яркостной.
Для зменшення похибки вимірювання температура чорного тіла повинна бути близькою до середнього значення діапазону вимірюваних температур. Знак опорного напруги UB вибирається залежно від того, в меншу або більшу сторону щодо температури чорного тіла вибирається рівень відліку.
До вимірювальних тепловізора застосовні метрологічні поняття; і визначення, що використовуються в інший вимірювальної апаратури.
Абсолютна похибка AT тепловізійних вимірювань виражається в одиницях вимірюваної величини і є іменованих числом. При градуюванні тепловізора за шкалою температур позначається ATS ° C; при градуюванні по енергетичної яскравості чорного тіла Атя, Вт / (см 2 • ср).
Діапазоном реєстрованих температур TR вважається перепад температур АЧТ, якому відповідав би сигнал, що вкладався в межі динамічного діапазону тепловізора.
За рівень відліку температур Ту приймається температура АЧ1, сигнал від якого не виходить за межі динамічного діапазону тепловізора при заданому діапазоні реєстрованих температур. Величина J використовується як опорна точка в процесі відліку температур.
Розрізняють діапазон спостережуваних температур Dr K і діапазон вимірюваних температур DT і. За величину DT H приймають максимальне і мінімальне значення температур АЧТ, термографіруемих одночасно або різночасно і викликають сигнал, відповідний екстремальним кордонів динамічного діапазону тепловізора. Величиною DT вважається максимальне і мінімальне значення температур АЧТ, вимір яких тепловізором можливо з точністю, що укладається в межі заданої похибки вимірювань.
У тепловізійних вимірах застосовують також такі параметри, як послідовність встановлюються значень рівня відліку і діапазону вимірюваних температур, похибки вимірювання температури навколишнього середовища і підтримки рівня прив'язки, час виходу на режим вимірювань, частоту і час автокалибровки вимірювального каналу та ін. (Табл. 5.1).
5.1. Основні параметри вимірювальних тепловізорів вітчизняного виробництва