Разработка критериев выбора термометрического оборудования, создание аппаратных средств и методик их применения для теплового неразрушающего контроля и технической диагностики производственных объектов и технологических процессов / научный руководитель В. А. Фираго

Abstract

Объектом исследования являются высокотемпературные тепловизионные си-стемы на основе современных многоэлементных твердотельных фотоприемников. Целью научно-исследовательской работы является создание тепловизора для наладки и контроля высокотемпературных технологических процессов. Проведено математическое моделирование основных процессов при пирометрическом контроле температуры тел с пространственно-временной неоднородностью излучательных характеристик. При анализе результатов моделирования выделены направления снижения погрешностей определения термодинамической температуры. Показано, что использование трехспектрального многоэлементного фотоприемного устройства и предлагаемого способа обработки регистрируемых пирометрических сигналов позволяет определять максимальную температуру контролируемой поверхности с неоднородной излучательной способностью и снизить влияние на результаты измерений коэффициента теплового излучения. В результате выполнения работ разработан и изготовлен экспериментальный образец высокотемпературного тепловизора, регистрирующего тепловое излучение одновременно в трех перекрывающихся участках спектра, расположенных в диапазоне от 630 до 830 нм. Проведены лабораторные испытания созданного образца высокотемпературного трехспектрального тепловизора с диапазоном измеряемых температур 800–1700 °С, показавшие соответствие его основных параметров расчетным. Разработанные способы и устройства визуализации температурных полей горячих тел, оценки эффективного коэффициента теплового излучения и определения максимальной температуры контролируемой поверхности могут быть использованы при создании современных высокотемпературных тепловизионных систем, регистрирующих тепловое излучение в нескольких участках видимой и ближней инфракрасной областях спектра.