Počkejte prosím...
Data pro 2018/2019

Termografie a termodiagnostika

Kredity 4
Rozsah 1 / 3 / 0
Examinace Z+Zk
Jazyk výuky čeština
Úroveň magisterský předmět
Garant Ing. Přemysl Fitl, Ph.D.
doc. Ing. Karel Kadlec, CSc.
Elektronické materiály dostupné v e-learningu VŠCHT

Anotace

Studenti se seznámí s teoretickými základy bezdotykového měření teploty, s přístrojovou technikou používanou při infračervené termografii, podrobně se seznámí s možnostmi využití termokamery v termografii a termodiagnostice, přičemž aplikace budou zaměřeny zejména do oblasti chemických a potravinářských technologií.

Sylabus

Sylabus přednášek:
1. Teoretické základy bezdotykového měření teploty. - Vyzařování těles, spektrum záření, černé těleso. Planckův vyzařovací zákon, Wienův zákon posuvu, Stefan Boltzannův zákon, Kirchhofův zákon. Emisivita, absorbance, reflektance, transmitance, spektrální zářiče, šedá tělesa.
2. Emisivita objektu a propustnost prostředí. - Závislost emisivity na vlnové délce a na teplotě. Stanovení emisivity. Emisivita a transmitance různých materiálů.
3. Detektory tepelného záření. - Tepelné a fotonové detektory. Spektrální citlivost detektorů.
4. Přístroje pro bezdotykové měření teploty. - IČ teploměry širokopásmové, úzkopásmové, poměrové. Jasový pyrometr. Pyrometry s vláknovou optikou.
5. Zásady měření IČ teploměrem. - Optika IČ teploměru, zorné pole. Zaměřovací systémy. Vlivy působící při měření.
6. Termografie - zobrazování teplotních polí. - IČ termografie. Zobrazování teplotních polí. Principy termovizních systémů. Detektory termokamer.
7. Termokamery. - Měřicí IČ termokamery, konstrukční uspořádání. Parametry termokamer (NETD, FOV, IFOV).
8. Termografické měření. - Vlivy působící při měření (odražené záření, emise z atmosféry, propustnost atmosféry).
9. Termogramy a jejich vyhodnocení. - Vizualizace termovizního snímku, vyhodnocení termogramu, software pro vyhodnocení termogramů.
10. Kalibrace infračervených teploměrů a termokamer. - Kalibrační černá tělesa. Kontrola správnosti měření IČ teploměrem.
11. Nejistoty a chyby při bezdotykovém měření teploty. - Nejistoty ve stanovení emisivity, chyby při nerespektování propustnosti atmosféry a záření okolního prostředí, chyby při nesprávném zaměření objektu.
12. Aplikační možnosti bezdotykových teploměrů. - Použití IČ teploměrů. Teplotní a spektrální rozsahy IČ teploměrů. Výběr vhodného přístroje. Příklady využití IČ-teploměrů. Porovnání měření IČ teploměrem a termokamerou. Přednosti a nedostatky bezdotykového měření teploty.
13. Termodiagnostika. IČ termodiagnostika. Příklady využití termodiagnostických měření v průmyslu, energetice, stavebnictví, medicíně, k zabezpečovacím účelům.
14. Termodiagnostika v chemii a potravinářství. - Termodiagnostika tepelných zařízení, hladiny v nádržích, v chemickém průmyslu, k detekci úniku plynů, v potravinářském průmyslu, v laboratorním výzkumu. Termodiagnostika chemických senzorů.


Sylabus cvičení:
1. Bezdotykové měření teploty. - Základní seznámení s bezdotykovým měřením teploty. Měření IČ teploměrem a termokamerou. (Pro studenty, kteří neabsolvovali tuto úlohu v laboratoři měřicí a řídicí techniky).
2. Bezdotykové měření teploty spektrofotometrem. - Demonstrace platnosti Planckova a Wienova zákona pomocí spektrometrického měření v oblasti vlnových délek 200 až 1 100 nm.
3. Stanovení emisivity objektu. - Stanovení emisivity objektů různými metodami a vzájemné porovnání výsledků.
4. Měření IČ teploměrem a termokamerou I. - Měření teploty rovného povrchu s různou emisivitou. Seznámení s technickými parametry, funkčními vlastnostmi a obsluhou různých typů IČ teploměrů. Využití softwaru jednotlivých IČ-teploměrů.
5. Software pro vyhodnocení termogramů. - Programy FLIR QuickReport a FLIR Reporter.
6. Měření IČ teploměrem a termokamerou II. - Měření teploty na válcovém povrchu s různou emisivitou, zjištění vlivu směrové emisivity.
7. Kalibrace IČ teploměru a termokamery. - Kontrola správnosti měření IČ-teploměrem a termokamerou s využitím kalibračních černých těles.
8. Měření propustnosti materiálů. - Měření vlivu propustnosti zadaných materiálů na údaj termokamery a IČ teploměrů s různými spektrálními rozsahy.
9. Měření IČ teploměrem a termokamerou III. - Měření teploty v modelu plynové pece, měření teploty plamene.
10. Termografie - měření termokamerou. - Měření rozložení teploty na povrchu zadaného objektu. Snímání teplotních polí zadaných objektů, respektování emisivity objektů, vlivu okolního záření a propustnosti atmosféry. Vyhodnocení termogramů. Zpracování zprávy o termografickém měření.
11. Termografie malých objektů. - Měření povrchové teploty elektronických součástek a senzorů IČ teploměrem a termokamerou se speciální optikou.
12. Bezdotykové měření teploty při dynamickém ději. - Měření teploty IČ teploměrem a termokamerou při změně teploty v závislosti na čase. Záznam a vyhodnocení dynamického děje. Termografické video.
13. Termodiagnostika. - Využití termokamery pro termodiagnostiku zadaného objektu.
14. Individuální projekt s tématikou termografie či termodiagnostiky. - Zadání projektu bude vycházet ze studijního zaměření studenta. Prezentace a obhajoba projektu proběhne v rámci ústní zkoušky.

Literatura

Z: Kreidl M.: Měření teploty. BEN Praha 2005, ISBN 8073001454.
Z: Lysenko V.: Detektory pro bezdotykové měření teplot. BEN Praha 2005, ISBN 8073001801802
D: Minkina W., Dudzik S.: Infrared Thermography. Wiley 2009, ISBN 9780470747186
D: The Ultimate Infrared Handbook. Published by FLIR Systems. http://www.flir.com/uploadedFiles/Thermography/MMC/Brochures/T559243/T559243_EN.pdf
D: Příručka termografie. http://www.termokamera.com/testo/5-Zaklady-termografie/42-Prirucka-termografie

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi