Методы и аппаратура для измерения тепловых полей на основе изооптического термопреобразования

• Автор: Войцехов, Юрий Романович
• Шифр специальности: 05.11.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Одесса
• Количество страниц: 322 c. : ил

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СИМВОЛОВ
1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ. МЕТОД ИЗООПТИЧЕСКОГО ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАНИЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ методов визуализации температурных полей
1.2. Визуализация температурного поля методом изооптического термопреобразования
1.3. Постановка задачи исследования
Выводы
2. ТЕРМООПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И300ПТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ
2.1. Выбор полимера как термочувствительного компонента преобразователя
2.2. Расчет основных термооптических параметров преобразователя типа ИПС
2.3. Исследование влияния температурного градиента по толщине изооптического преобразователя на его термооптические параметры
Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМООПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТИПА ИПС. РАЗРАБОТКА РЯДА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ДИАПАЗОНА ОТ МИНУС 20 ДО
ПЛЮС 150 °С
3.1. Результаты разработки изооптических систем на основе полимерных материалов

3.2. Измерительная аппаратура и методика экспериментального исследования
3.3. Экспериментальное исследование температурноспектральной характеристики и термооптических параметров преобразователей типа ИКС
3.4. Экспериментальное исследование спектральной избирательности преобразователей типа ИКС
3.5. Экспериментальное исследование термооптических параметров в зависимости от температурного градиента по толщине изооптического преобразователя
3.6. Методика выбора компонентов, обеспечивающих преобразователю заданные характеристики
3.7. Разработка ряда преобразователей типа ИКС для исследования температурных полей
Выводы
4. РАЗРАБОТКА АППАРАТУРЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ
ПОЛЕЙ МЕТОДОМ ИЗООПТИЧЕСКОГО ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАНИЯ
4.1. Анализ пространственно-спектральной структуры оптического сигнала изооптического термопреобразователя
4.2. Разработка принципов визуализации и регистрации температурных полей методом изооптического термопреобразования
4.3. Аппаратура для визуализации и исследования температурных полей
Выводы

5. РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОШОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ
5.1. Основные параметры, характеризующие разрешающую способность измерительного комплекса
5.2. Исследование пороговой температурной разрешающей способности
5.3. Исследование геометрической разрешающей способности
5.4. Исследование разрешающей способности изооптичее-кого комплекса при измерении локальных температур
5.5. Исследование методов повышения разрешающей способности изооптических преобразователей
Выводы
6. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ МЕТОДОМ И300ПТИЧЕСК0Г0 ТЕРМОПРЕ0ЕРА30ВАНИЯ
6.1. Инструментальная погрешность изооптических преобразователей для исследования температурного поля
6.2. Инструментальная погрешность аппаратуры для исследования температурных полей
6.3. Инструментальная погрешность измерительного комплекса для определения поверхностного распределения плотности тепловых потоков
6.4. Определение температурного поля объекта по результатам его экспериментального исследования

tA; t) = noi + (?-20) (2ЛІ)
Поскольку

дп.

полимеров значительно превосходит оптических стекол, принимается, что;
п£ /А; £) ~ пОА (2.12)
Функции п0/ и пог рассчитываются по формуле (2.6).
Полагая, что при температуре 4? максимум пропускания преобразователя при аА = 0 совпадает с Ао и учитывая линейный характер изменения температуры по его толщине, получаем:
^/А;А)-А2£АА;£) = Вгм~Ад£
Подставляя последнее выражение в формулу (2.10), в результате интегрирования а!.У по Ая , определяем силу светового потока на выходе преобразователя:
(2.14)
At АГ At
В At/?с/ ) dt J зLsftra ~t/rc£) dt
где параметр /С определяется формулой (2.7). Поскольку, в соответствии с формулой (2.2),
У дп^ ^ *,з*бо
trr/-tFC2 ft ДАґАпіп-Амхх) вводя параметр £“,
JL CtJ-Mm,-*,
В tA/j ■ - A )
//Ism/? max
характеризующий отношение температурного перепада dt по толщине преобразователя к его рабочему температурному диапазону, приво-
(2.15)