Разработка эталонного излучателя для калибровки тепловизоров в виде модели абсолютно черного тела с поворотной сферической излучающей поверхностью, страница 2

                                                                               “_____”__________2007 г


1 Назначение

Дипломная работа направлена на анализ и исследование методов поверки тепловизоров и других тепловизионных систем в диапазоне малых величин интенсивности  теплового потока  инфракрасного излучения.

2 Основание для разработки

Основанием для разработки является приказ по университету и учебный план по специальности  8.091302 “Метрология и измерительная техника”.

3 Цель работы

Целью дипломной работы является подтверждение соответствия уровня выполняемой работы требованиям, предъявляемым к квалификационным работам.

4 Источники разработки

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

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

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

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

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

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

-  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.

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

5. Технические характеристики излучателя теплового потока

5.1 Температура излучателя, К                                                          300

5.2 Допускаемая нестабильность температуры излучателя,0С     ±0,1

5.3 Предел допускаемой основной относительной

погрешности излучателя, %                                                                  1

5.4 Дополнительная погрешность от изменения напряжения

питания не более, %                                                                         ±0,25

5.5 Площадь излучающей поверхности, см2                                    11,3

5.6 Требования по стойкости к внешним воздействиям

5.6.1 Нормированные требования по стойкости к внешним воздействия по ГОСТ 15150 –69 УХЛ4.1 с категорией размещения 4.2, ГОСТ 16962 -71

5.6.2 Диапазон рабочих температур, 0С                             от +15 до +25

5.6.3 Атмосферное давление, кПа                                      от 84 до 106

5.6.4 Относительная влажность при температуре +250С  до 80%

5.6.5 Внешнее магнитное поле отсутствует (кроме Земного)

5.7 Напряжение питания  (220 ±22) В,  частотой  (50±0,5) Гц

6 Требования к содержанию

Пояснительная записка должна содержать следующие разделы:

6.1 Реферат

6.2 Содержание

6.3 Технические требования

6.4 Введение

6.5 Обзорная часть

- анализ методов создания источников теплового потока;

- система метрологического обеспечения измерительных тепловизионных приборов;

6.6. Специальная часть

- метрологическое обеспечение излучателя;

6.7 Основная часть

- описание способа технической реализации источника излучения;

- обоснование выбранных материалов источника излучения и упрощенный тепловой расчет;

- схема структурная излучателя в виде модели абсолютно черного тела;

- описание работы и расчет схемы электрической принципиальной

6.8 Экономическая часть

6.9 ГО

6.10 Заключение

7. Перечень графического материала, представляемого по окончании работы

7.1 Метрологическое обеспечение излучателя

7.2 Схема цилиндрического абсолютно черного тела

7.3 Структурная схема устройства

7.4 Структурная схема системы терморегулирования

7.5 Схема электрическая принципиальная

7.6 Алгоритм работы контроллера

7.7 Программа и методика метрологической аттестации излучателя в виде модели абсолютно черного тела

7.8 Экономика. Расчет обобщенных показателей качества

7.9 Экономика. Расчет цены темы, цены прибора, график безубыточности.

8. Выполненная работа должна быть подписана руководителем и защищена перед Государственной экзаменационной комиссией.

Настоящие технические требования могут уточняться и дополняться в установленном порядке.


ВВЕДЕНИЕ

Успехи, достигнутые в освоении инфракрасного диапазона электромагнитного спектра, привели к созданию разнообразной информационной аппаратуры и, в частности, тепловизоров – устройств, предназначенных для наблюдения объектов по их собственному инфракрасному излучению. Возможность тепловизоров дистанционно оценивать температурные поля в реальном масштабе времени и без каких-либо нарушений тепловой среды, неизбежных при использовании контактных датчиков температуры, вызвала широкое применение тепловизоров в различных областях промышленности – металлургической, машиностроительной, электронной, химической, медико-биологической и т.д. Им нет альтернативы при измерении температуры движущихся (например, металл на прокатном стане), труднодоступных или находящихся в опасных зонах (подстанции высокого напряжения) объектов.

Использование современной элементной базы существенно расширило возможности этих приборов и позволило наделить их новыми свойствами – помимо измерения они могут теперь проводить обработку полученной информации и осуществлять сложные действия по управлению технологическим процессом. Снизился их вес, уменьшились габариты, приборы стали проще и удобнее в эксплуатации.

В связи с широким использованием тепловизионных приборов (ТВП) для решения многих задач в различных областях науки и техники встала проблема их метрологического контроля. Была разработана методика испытаний ТВП, рекомендации по методам и средствам поверки тепловизоров Р 50.2.012, создан ряд тепловых излучателей для определения параметров ТВП. Калибровка и поверка тепловизоров должна осуществляться с использованием эталонных излучателей. Применение эталонных излучателей позволяет построить всю шкалу и охватить практически всю номенклатуру пирометров, тепловизоров. Соответственно возникает задача по разработке и организации выпуска абсолютно черных тел.


1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОВОГО

ПОТОКА

Принцип действия тепловизионных приборов основан на преобразовании естественного теплового излучения от объектов и местности в видимое изображение. Обязательным условием его формирования является наличие температурного контраста между объектом и местностью (фоном).