Инфракрасные пирометры для диагностики теплотехнических характеристик конструкций

• Автор: Енюшин, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 149 с.

1 ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР

1.1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ БЕСКОНТАКТНЫМ СПОСОБОМ

2 ИНФРАКРАСНЫЕ ПИРОМЕТРЫ

2.1 ИНФРАКРАСНЫЙ ПИРОМЕТР БИТ

2.1.1 Устройство, работа пирометра и его составных частей

2.1.2 Общая схема и оптическая часть пирометра

2.1.3 Электрическая схема пирометра

2.1.4 Конструкция

2.2 ИНФРАКРАСНЫЙ ПИРОМЕТР БИТ-М

2.2.1 Устройство, работа пирометра и его составных частей

2.2.2 Общая схема и оптическая часть пирометра

2.2.3 Электрическая схема пирометра
2.2.4. Особенности градуирования пирометра БИТ-М по энергии излучения
2.2.5 Рекомендации по выбору режимов работы
2.3 СИСТЕМЫ МОДУЛЯЦИИ ПИРОМЕТРОВ
3 ГРАДУИРОВАНИЕ ПИРОМЕТРОВ ПО ЭНЕРГИИ ИЗЛУЧЕНИЯ
3.1 СОЗДАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ МОДЕЛИ АЧТ
3.1.1 Современное состояние проблемы
3.1.2 Эффективная излучательная способность цилиндрической полости
3.1.3 Модель АЧТ
3.1.4 Рекомендации по выбору режима работы. Контроль и уход за прибором
3.1.5 Расчет погрешности градуирования
3.2 ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
4 ПРИМЕНЕНИЕ ИК-ПИРОМЕТРОВ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
4.1 МЕТОД ОБСЛЕДОВАНИЙ
4.2 ОБСЛЕДОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНЫХ
4.2.1 Котельные агрегаты ПТВМ
4.2.2 Котельные агрегаты КВГМ
4.2.3 Котельные агрегаты ТВГ-8М
4.2.3 Внешние газоходы
4.2.4 Дымовые трубы
4.2.5 Котельная в микрорайоне г. Казани Азино
4.2.6 Котельная в микрорайоне г. Казани Савиново
4.2.7 Проведение исследований котельных Азино и Савиново
4.2.8 Результаты проведения исследований котельной в Азино
4.2.9 Результаты проведения исследований котельной в Савиново
4.2.10 Выявление зон с ухудшенной тепловой изоляцией на
теплогенераторе ТВГ-8М по их излучению
5. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ
5 Л ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ТРЕХСЛОЙНОЙ СТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ НА ДИСКРЕТНЫХ СВЯЗЯХ
В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
5 Л Л Цель и задачи исследований
5Л,2 Конструкция панелей
5 Л .3 Метод проверки теплотехнических качеств
наружной стеновой панели
5 Л .4 Проверка теплотехнических качеств наружной стеновой панели
5Л.5 Результаты проверки теплотехнических качеств
наружных стеновых панелей
5.2 ОЦЕНКА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ
НАРУЖНЫХ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Резкий рост стоимости энергоресурсов с одной стороны, и недостаточность инвестиций в последние десятилетия в основные отрасли народного хозяйства - энергетику, строительную индустрию, жилищно-коммунальное хозяйство - с другой, привело к необходимости создания приборов и методов контроля состояния энергетического оборудования и ограждающих строительных конструкций.
Одним из наиболее объективных критериев состояния энергетического оборудования и ограждающих строительных конструкций является температура их поверхностей. Однако непосредственное (контактное) измерение температуры сопряжено с рядом трудностей: затруднительно измерить температуру электрического контакта без его отключения, измерение температурных полей на значительной площади требуют большого числа датчиков и т. д. Эти проблемы решаются при использовании приборов бесконтактного измерения температуры - например, тепловизоров или инфракрасных пирометров - причем «стоимость пирометра в 30-100 раз меньше стоимости тепловизора, а выполняет он 50-70% задач, решаемых с помощью тепловизора.» [1]. Инфракрасная техника в настоящее время является одним из бурно развивающихся разделов современной физики. Это связано с тем, что основная доля теплового излучения окружающих нас тел приходится на инфракрасный участок спектра.
Предлагаемые в данной работе приборы по принципу действия являются яркостными пирометрами с зеркальной оптической системой. Инфракрасные системы могут быть использованы для решения задач пассивного обнаружения дефектов и оптического измерения температур объектов:
- в электроэнергетике (периодический контроль теплового состояния линий электропередач, подстанций, трансформаторов, электродвигателей, генераторов - что позволяет предупреждать возможные аварии, вызываемые перегревом и обгоранием контактных соединений);
где ЬА (г) - суммарная спектральная интенсивность лучистости с учетом самооблучеиия другими участками вогнутой поверхности,
Ь'Х(Т) - спектральная интенсивность лучистости, обусловленная
собственным температурным излучением.
Естественно, что эффект почернения не может увеличить излучение сверх предельно возможного (£-у<). Расчет величины у и возможен только
для простых геометрических форм. Однако для любых реальных случаев могут быть рекомендованы приближенные методы, основанные на общей теории.
3.1.1 Современное состояние проблемы
В практических конструкциях моделей абсолютно черных тел встречаются самые разнообразные по геометрии полости (рис. 3.1) и незамкнутые поверхности (уголки, цилиндрические поверхности с различными уравнениями сечения и т.п.). Произвольные формы полостей требуют численного интегрирования и графических методов расчета.
Рис. 3.1 Наиболее распространенные в моделях АЧТ формы полостей.
Наиболее выгодной геометрической формой модели является, сферическая поверхность, однако сферическая полость не всегда достаточно удобна для обеспечения простоты конструкции нагревателя и поэтому чаще всего пользуются цилиндрическими полостями конечной длины. Подобные полости описаны как в предельном случае £/ с1 —> со [23], так и в случае полостей конечной