Лабораторная работа №1 тепловизионное обследование цель работы: изучить устройство и принцип действия портативного тепловизора

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ТЕПЛОВИЗИОННОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ
Цель работы: изучить устройство и принцип действия портативного тепловизора.
Задачи: провести съёмку материнкой платы компьтера (Intel® 815) , рассчитать сопротивление теплопередачи.

Введение

Термины и определения
Тепловой контроль – неразрушающий контроль, основанный на регистрации температурных полей объекта контроля.
Тепловое изображение – изображение объекта контроля, создаваемое за счет собственного теплового излучения и (или) различий в излучательной способности поверхности объекта контроля.
Термограмма – тепловое изображение объекта контроля или его отдельного участка.
Термогафия – процедура создания снимков с помощью измерительной технологии, основанной на визуализации инфракрасного излучения или распределения температуры на поверхности объекта с помощью тепловизора.
Выходной сигнал тепловизора – измеряемый тепловизором электрический сигнал, значение которого пропорционально плотности потока теплового излучения контролируемого участка поверхности объекта.
Минимально допустимый перепад температур – разница температур внутреннего и наружного воздуха, при которой возможно проведение тепловизионного обследования здания и применение тепловизора для участков ограждающей конструкции с нарушенной теплоизоляцией.
Относительное сопротивление теплопередаче – показатель качества теплоизоляции, равный отношению сопротивления теплопередаче контролируемого и базового участков тепловизионного обследования здания.
Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля (0 К = -
273.15 °С), излучают инфракрасные волны. Еще в 1900-х гг. физик Макс Планк доказал наличие взаимосвязи между температурой тела и интенсивностью исходящего от него потока инфракрасного излучения.
Тепловизор измеряет инфракрасное излучение в длинноволновом спектре в пределах поля обзора. Исходя из этого, осуществляется расчет температуры измеряемого объекта.
Термография является пассивным, бесконтактным методом измерения. В основе термографии заложены следующие законы и положения:

• 
  Закон Кирхгофа
  
• 
  Закон Стефана-Больцмана
  
• 
  Закон смещения Вина
  
• 
  Формула Рэлея-Джинса
  
• 
  Макс Планк.
  

Излучение, регистрируемое тепловизором, состоит из:

• 
  излучаемого (ε),
  
• 
  отраженного (ρ),
  
• 
  проходящего длинноволнового инфракрасного излучения (τ), исходящего от объектов, расположенных в пределах поля зрения тепловизора.
  

Рис. 2.1. Излучение регистрируемое тепловизором

Коэффициент излучения (ε)
Коэффициент излучения (ε) – степень способности материала излучать (выделять) инфракрасное излучение.
Коэффициент излучения (ε) изменяется в зависимости от свойств поверхности, материала, и в случае с некоторыми материалами - от температуры измеряемого объекта.
Максимальная излучательная способность: ε = 1 (100 % – абсолютное черное тело) в действительности не встречается.
Многие неметаллические материалы (например, ПВХ, бетон, органические вещества) обладают высокой излучательной способностью в длинноволновом инфракрасном диапазоне (табл. 2.1), которая не зависит от температуры (ε ≈ 0,8 ÷ 0,95).
Металлы, особенно материалы с блестящей поверхностью, обладают низкой излучательной способностью, которая может меняться в зависимости от температуры.
Коэффициент отражения (ρ)
Коэффициент отражения (ρ) – степень способности материала отражать инфракрасное излучение, зависит от свойств поверхности, температуры и типа материала.
Как правило, гладкие, полированные поверхности имеют большую отражательную способность, чем шероховатые, матовые поверхности, изготовленные из одного и того же материала.
Во многих областях применения отраженная температура соответствует температуре окружающей среды. Угол отражения инфракрасного излучения всегда совпадает с углом падения