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
##plugins.generic.dates.accepted## 2023-12-14
##plugins.generic.dates.published## 2021-12-21
