Термографический комплекс контроля технологических процессов

• Автор: Вальке, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АКС - адаптер канала связи
АЧТ - абсолютно черное тело
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
БЦО - блок цифровой обработки
КК - конец кадра
КС - конец строки
ЛС - линия связи
МПИ — матричный приёмник излучения
НК - настроечный код
НП - нагретая поверхность
НТ - нагретое тело
ПИ - приёмник излучения
ПО - программное обеспечение
ПП - первичный преобразователь
СУ - схема управления
УС - устройство сопряжения
УУ - устройство управления
ЭЛТ - электронно-лучевая трубка

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ 1 Л. Физические основы регистрации тепловых излучений.
1.2. Промышленные объекты для задач термографического контроля
1.2.1. Термографический контроль вращающихся цилиндрических печей
1.2.2. Задачи термографической уровнеметрии в производстве нефтяного кокса
1.2.3. Термографический контроль свода рекуперативной печи в производстве минеральной ваты
1.3. Аналитический обзор приборов для визуализации тепловых полей
1.4. Разработка специализированных термографических комплексов
1.4.1. Функциональна схема термографического комплекса контроля вращающихся цилиндрических печей
1.4.2. Функциональная схема термографического комплекса контроля коксообразования в производстве нефтяного кокса
1.4.3. Функциональная схема термографического комплекса контроля свода рекуперативной печи в производстве минеральной ваты
1.4.4. Обобщенная функциональная схема строчно-сканирующего преобразователя
1.5. Обоснование выбора селенисто-свинцового фоторезистора в качестве ПИ термографического преобразователя
1.6. Выводы по главе
ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
2.1. Построение геометрической модели термографических преобразований строчно-сканирующих приборов
2.1.1. Прием лучистого потока от нагретого тела
2.1.2. Система сканирования с помощью вращающегося зеркала
2.1.3 Исследование зависимости размеров контролируемого пятна от угла сканирования
2.1.4 Исследование изменения регистрирующей мощности излучения от угла сканирования

2.1.5 Обеспечение линейности шкалы визуализации зоны сканирования
2.1.6 Учет изменения регистрируемого потока от угла поворота плоскости излучающей поверхности относительно нормали к плоскости приемника излучения
2.2. Обоснование выбора интерполяционной функции при построении термографического изображения
2.3. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.
3.1. Разработка алгоритма программного обеспечения системы термографического контроля цилиндрических вращающихся печей
3.2. Разработка программного обеспечения системы термографического контроля цилиндрических вращающихся печей
3.3. Разработка алгоритма программного обеспечения системы термографического контроля уровня нефтяного кокса в реакторе замедленного коксования
3.3.1. Алгоритм цифровой фильтрации
3.4. Разработка программного обеспечения системы термографического контроля уровня нефтяного кокса в реакторе замедленного коксования
3.5. Разработка алгоритма программного обеспечения системы термографического контроля плавильной рекуперативной печи
3.6. Разработка программного обеспечения системы термографического контроля плавильной рекуперативной печи
3.7. Выводы по главе
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ, РАСЧЕТНЫХ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Контроль процессов обжига сырья
4.1.1 Теплофизическая модель контроля процессов обжига сырья во вращающихся печах
4.1.2. Расчеты толщины футеровочного слоя и температуры на внутренней стенки печи
4.1.3. Интерфейс программного обеспечения термографической системы контроля корпуса вращающейся печи
4.2. Контроль процессов коксования
4.3. Контроль свода плавильной рекуперативной печи

На рисунке 1.15 приведена классическая структурная схема электронного тракта обработки информации тепловизора с матричным ПИ[80].
Схема поддержания температуры

1 У 1 У Г
Ячейки
накопления
1 ' г 1 г ' г
Предварительные
усилители
у 1 f 1 ' 1 '
Схемы выборки и хранения сигнала (схемы формирования двойной коррелированной выборки)
г г н 1 *
Мультиплексор
Схема считывания

С инхрогенератор
Пульт ручного управления коэффициентами усиления, смещения и электронным масштабированием

Аналоговый
корректор
неоднородности

Сигнальный процессор:
- цифровая коррекция неоднородности;
- коррекция дефектных пикселей;
- формирование цветного цифрового видеосигнала;
- электронное масштабирование;
и др.

Аналоговый видеосигнал (PAL, NTSC)
Оперативное
запоминающее
устройство
ТИП .
Блок питания
Рис. 1.15. Структурная схема электронного тракта обработки информации.
Электронный тракт обработки информации предназначен для обработки электрического сигнала, принятого с приемника излучения, и передачи его в систему отображения.
Первичная обработка сигнала производится в МПИ, представляющем собой сложное техническое устройство, включающее как матрицу приемников