Високоточний спосіб дистанційного вимірювання температури
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.64.2021.10Ключові слова:
тепловізійний метод вимірювання, коефіцієнт випромінювання поверхні, еталонний зразок, точність вимірювання, невизначеність вимірюванняАнотація
В статі розглянуті питання підвищення точності вимірювання температури за допомогою приладів інфрачервоної техніки. Описано новий спосіб дистанційного вимірювання температури тіл приладами інфрачервоної техніки, розроблений і запатентований авторами, при якому на вимірювальну поверхню накладають еталонний датчик у вигляді тонкої пластинки з високим коефіцієнтом теплопровідності. Спосіб виключає основні проблеми та фактори, які впливають на точність вимірювання, такі як коефіцієнт випромінювання поверхні досліджувального обєкту, його фізичний стан, наявність забруднення поверхні твердого тіла і тим самим дає можливість оперативно і точно вимірювати температуру поверхні будь-якого тіла. Спосіб дозволяє вимірювати також температуру газового середовища шляхом введення за допомогою державки датчика у вигляді еталонної тонкої пластинки для нагріву в зону контакту з вимірювальним обєктом, на відміну всіх звісних способів дистанційного вимірювання температури інфрачервоними приладами. Для вимірювання температурного поля газового потоку датчик у вигляді тонкої пластинки за допомогою державки вводять під кутом в зону вимірювань таким чином, щоб інфрачервоне випромінювання було направлено перпендикулярно приймальному елементу пірометра. Приведено результати вимірювань температури поверхні різних тіл в процесі їх нагріву в порівнянні з існуючими способами. Розглянуті можливі похибки, які виникають при проведенні теплового обстеження об’єкту і суттєво впливають на результати вимірювань. Наявність достатньої точності способу дає можливість його застосування в рамках автоматичної системи управління технологічними процесами. Розглянуто використання приладу, основаному на запропонованому способі, в автоматичній системі управління технологічними процесами для вимірювання інтегральних параметрів теплових процесів за рахунок обробки інфрачервоних потоків від поверхні виробів та вбудування його окремою ланкою в загальну систему автоматизованого управління. Показана можливість використання запропонованого способу вимірювання температури в АСУ технологічними процесами.
Завантаження
Посилання
Линевег Ф. Измерение температур в технике. Справочник. Москва : Металлургия, 1980, 544 с.
Моргун Ю.Б., Прокопович И.В., Оборський Г.А., Моргун Б.А., Костина М.М. Зонд для измерения температуры поверхностей токопроводящих тел. Новые и нетрадиционные технологии в ресурсе и энергосбережении : Материалы международной научно технической конференции, г. Одесса,16-18 мая 2019 г. Одесса. 2019. С. 109–111.
Rao D.S.P. Infrared thermography and its applications in civil engineering. The Indian Concrete Journal. 2008. P. 41–50.
Metrology in Industry: The Key for Quality / French College of Metrology. Wiley-ISTE, 2006. 270 p. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470612125.fmatter.
Kimothi S.K. The Uncertainty of Measurements: Physical and Chemical Metrology and Analysis. ASQ Quality Press, 2002. 416 p.
Valancius K, Skrinska A. Transient heat conduction process in the multilayer wall under the influence of solar radiation : Proceedings. Improving human potential program. Almeria, Spain: PSA, 2002. P. 179–185.
Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы. Техника. Применение. Москва : Мир, 1998. 416 с
Свет Д.Я. Объективные методы высокотемпературной пирометрии при непрерывном спектре измерения. Москва : Наука, 1968. 236 с.
Оборський Г.О., Слободяник П.Т. Вимірювання неелектричних величин : підручник. Київ : Наука і техніка, 2005. 200 с.
Брамсон М.А. Инфракрасное излучение нагретых тел. Т. 1. Москва : Наука, 1965. 224 с.
Голофеева М.А., Тонконогий В.М., Балан В.А. Составление бюджета неопределенностей при ультразвуковом методе контроля качества изделий из синтеграна. Праці Одеського політехнічного університету. 2013. №3(42). С. 28–32.
Оборський Г.О., Левинський О.С., Голофеева М.О. Дослідження впливу випромінювальної здатності матеріалів на точність тепловізійного контролю. Технологічний аудит та резерві виробництва. №2/3(28), 2016. С. 4–7.
Спосіб дистанційного вимірювання температури: пат. 124888 Україна: МПК6, G01J5/00, G01J5/52, G01J5/60, G01N21/17. № а20190709; заявл. 01.07.2019; опубл. 08.12.2021, Бюл. № 13, 4 с. URL: https://ukrpatent.org/atachs/buleten-49-2021.zip (дата звернення 08.12.2021).
Способ дистанционного измерения температуры: пат. 2589525 Россия: МПК6, G01J5/00, G01J5/52, G01K15/00. Заявл. 27.04.2015; опубл. 10.07.2016. URL: https://www.freepatent.ru/patents/ 2589525 (дата звернення 01.11.2021).
Инфракрасный термометр FLUKE 574. Руководство по эксплуатации. URL: www.fluke.com; http://www.pribory.com. (дата звернення 01.11.2021).
Зонд для вимірювання температури поверхонь тіл: пат. 104319 Україна: МПК6, G01K7/02. № u201506612; заявл. 06.07.2015; опубл. 25.01.2016, Бюл. № 2. 4 с. URL: https://uapatents. com/4- 104319-zond-dlya-vimiryuvannya-temperaturi-poverkhon-til.html (дата звернення 01.11.2021).
Morgun B., Turmanidze R., Morgun J., Shvahirev P., Levynskyi O. Method for Measuring the Temperature in the Elements of a Wind Turbine Multiplier : Lecture Notes in Mechanical Engineering / Eds. Tonkonogyi V., Ivanov V., Trojanowska J., Oborskyi G., Pavlenko I. Advanced Manufacturing Processes III. InterPartner 2021. Springer, Cham. pp 695−703.
##submission.downloads##
##submission.additionalFiles##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Редакція збірника «Праці Одеського політехнічного університету» практикує політику відкритого доступу до опублікованого змісту, підтримуючи принципи вільного поширення наукової інформації та глобального обміну знаннями задля загального суспільного прогресу. Контент розповсюджуються відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution Licence.
