Разработка эталонного излучателя для калибровки тепловизоров в виде модели абсолютно черного тела с поворотной сферической излучающей поверхностью, страница 11

Яркость свечения индикатора 5600 мКд при токе 20 мА. Это  достаточно большая величина, поэтому с целью продления ресурса микросхемы дешифратора снижаем мгновенное значение тока через сегмент индикатора до 3мА. Тогда величина балластного сопротивления рассчитывается по формуле:

R балласт. = ( U пит. – U сегм.) / I сегм. =  (5-2,4)/3 = 0,866 Ом.

Выбираем величину резисторов R19...R26 = 820 Ом.

Для светодиодов, индицирующих режим работы, величина балластных резисторов рассчитывается по той же формуле:

R балласт. = (U пит. – U сегм.) / I 

R балласт.  = (5-1,3) /10  = 0,37 кОм .

Выбираем величину резисторов  R14...R16   330 Ом.

Номинал резистора R18 должен совпадать с волновым сопротивлением линии связи RS485. Поскольку волновое сопротивление линии связи равно

120 Ом, выбираем R18 = 120 Ом.

Расчет блока питания.

Определим габаритную мощность трансформатора.

По вторичным напряжениям питания следующие токи потребления:

Ucc1 = 5В  ; Iсс1 = 0,2 А;

Ucc2 = 15В ;  Iсс2 = 0,30 А;

Ucc3 = -15В ;  Iсс3 = 0,02 А

Определим мощность нагрузки трансформатора:

Р2 = Ucc1х Iсс1 + Ucc2х Iсс2 + Ucc3х Iсс3 ;  

 Р2 =  5,8 Вт.

Габаритная мощность трансформатора рассчитывается по формуле:

Рг = Р2  / η ;

 где η  - коэффициент полезного действия трансформатора и стабилизаторов.

Рг =6 ,6 / 0,5 = 11,6 Вт

Выбираем трансформатор ТПП245, позволяющий получить напряжения вторичных обмоток до 17,66 В при токах до 0,415 А.

Емкости фильтров питания рассчитываются следующим образом:

 C  > 3τ I / U,       где

 τ -– длительность импульса пульсации на выходе выпрямителя;

 I  - ток нагрузки;

U  - напряжениена выходе выпрямителя.

С2  >  3х 0,01 х( 0,2+ 0,3) / 17,66 х1,41= 0,0006 Ф = 600 мкФ

Выбираем С2 равное 1000 мкФ .

С1  >   3х 0,01 х 0,02 / 17,66 х 1,41 = 24,1 мкФ

Выбираем С1 равное 100 мкФ .

На выходах источников +5 и +15 В устанавливаем электролитические емкости С3, С18 по 1000 мкФ, С5 – 100 мкФ, остальные емкости керамические

 на 0,1 мкФ.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломной работе разработан эталонный излучатель для калибровки тепловизоров в виде модели абсолютно черного тела с поворотной сферической излучающей поверхностью. Проведен анализ состояния метрологического обеспечения тепловизоров. Разработана структурная схема излучателя, а также составлен алгоритм работы прибора. Для контроля метрологических характеристик прибора разработана программа метрологической аттестации.

Разработанный излучатель полностью соответствует техническому требованиям.


СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АЧТ – абсолютно черное тело

ВП – вторичный преобразователь

ИИК – излучатель инфракрасный

ИП – излучающая поверхность

МА – метрологическая аттестация

ПЧТ – протяженное черное тело

ТВП – тепловизионные приборы

ТС – термометр сопротивления

ТСП – термометр сопротивления платиновый

СДЯВ - сильно действующие ядовитые вещества


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Криксунов Л.З., Падалко Г.А. Тепловизоры: Справочник.- К.: Техника, 1987. – 166с

2. Ллойдж Дж Системы тепловидения: Л.: Энергия, 1978. – 325с

3. Бураковский Т., Гизиньский Е. Инфракрасные излучатели: Л.: Энергия, 1978.- 408с

4. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л., “Машиностроение”, 1977 – 600 с

5. Брамсон М.А. Справочные таблицы по инфракрасному излучению нагретых тел. М.: «Наука», 1964 – 205 с

6. Шумский Е.Г., Богдасаров Б.А. Общая теплотехника. М.: «Наука»,1961 – 459с

7. ДСТУ ГОСТ 8.106 – 2003 Державна повірочна схема для засобів вимірювання енергетичної яскравості і сили випромінювання теплових джерел з температурою від 220 до 1360 К.

8. ГОСТ 8.558 – 93 Государственная поверочная схема средств измерений температуры.

9. ДСТУ3215-95 Метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки. Організація та порядок проведення

10. ГОСТ 8.326-89 ГСИ. Системы  информационно-измерительные. Организация и порядок  проведения метрологической аттестации

11. Сильд Ю.А, Иванова М.А. Разработка системы метрологического обеспечения измерительных тепловизионных приборов // Измерительная техника. – 2004. – №4. – с.48

12. Долгих И.И., Походун А.И. Система обеспечения единства температурных измерений с помощью тепловизионных приборов // Измерительная техника. – 2000. – №5. – с.55

13. Лопин В.И, Хаталах И.А. Распознавание объектов по их тепловизионным образам // Измерительная техника. – 2002. – №8. – с.57

14. Бабушкин В.В. Аттестация моделей АЧТ как источников для радиометрических исследований // Измерительная техника. – 1981. – №9. – с.39

15. Чистяков В.А., Гаврищук В.И. Образцовый излучатель для градуировки энергетических пирометров // Измерительная техника. – 1980. – №8. – с.48

16. АС: № 2053489 РФ, G 01 J 5/08. Радиационный пирометр / А.В. Чугунов, Б.А. Алипов, Т.П. Буц (РФ), - № 50635579/25; Заявл. 27.01.96, Бюл. №3

17. АС: № 1124682 РФ, G 01 J 5/02. Модель черного тела / Л.Б. Нефедина, В.И. Мирошниченко (РФ), - №3446539/25; Заявл. 20.01.96, Бюл. №2

18. Пат. № 1617311 СССР, G 01 J 5/02. Эталонный источник излучения для градуировки пирометров / Б.Н. Клинг, Д.Я. Свет (СССР), - № 4652934/31-25; Заявл. 30.12.90, Бюл. №48

19. Пат. № 1769006 СССР, G 01 J 5/02. Модель абсолютно черного тела / Л.Л, Васильев, С.В. Конев, В.Л. Драгун (СССР), - № 4794995/25; Заявл. 15.10.92 Бюл. № 38

20. Пат. № 1454048 РФ, G 01 J 5/02. Модель черного тела / Л.Б. Нефедкина, В.И. Мирошниченко (РФ), - № 4239323/25; Заявл. 10.12.95, Бюл. № 34

21. Безопасность жизнедеятельности. Техногенная безопасность.-Методическое пособие, ХАИ, 2001

22. Охрана труда в отрасли / В.В. Басов, Н.Е. Доминич, Н.И. Меркулова. – Учебное пособие. – ХАИ, 2004.-77с

23. К.Н. Ткачук, Д.Ф. Иванчук, Р.В. Сабарно Справочник по охране труда на промышленном предприятии. – К.: Техника, 1991. – 285с.

22. Управление научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими разработками в приборостроении. – Учебное пособие, ХАИ, 1996

23. О.М. Пархоменко, Л.Н. Голованова, З.В. Говорова Оценка экономической эффективности и уровня качества приборов. Учебное пособие по дипломному проектированию. – ХАИ, 1990


Рисунок 4.1. Эскиз источника излучения