Eksperymentalna ocena metrologicznych właściwości
Transkrypt
Eksperymentalna ocena metrologicznych właściwości
„Eksperymentalna ocena metrologicznych właściwości termowizyjnego pomiaru temperatury przez materiały półprzepuszczalne w wybranych zastosowaniach” Mariusz Litwa Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki. Obszar badań doktoranta dotyczy dynamicznie rozwijającej się obecnie dziedziny nauki i techniki, jaką jest termografia, czyli detekcja promieniowania podczerwonego. Przygotowywana rozprawa doktorska dotyczy problematyki modelowania zjawisk towarzyszących termowizyjnemu pomiaru temperatury oraz eksperymentalnych badań wpływu wybranych czynników na wynik pomiaru temperatury. Ważnym celem prac prowadzonych w ramach przygotowywanej pracy doktorskiej jest metrologiczna analiza wyników pomiarów temperatury kamerami termowizyjnymi przez materiały półprzepuszczalne (filtry optyczne) w wybranych zastosowaniach. Konieczność stosowania takich filtrów wykonanych w postaci okien podczerwieni występuje w różnych sytuacjach zagrożenia zdrowia lub nawet życia osób wykonujących pomiary. Także same kamery termowizyjne, ze względu na wysoką cenę, podlegają ochronie. Konieczność stosowania okien podczerwieni wynika z zagrożeń biologicznych, termicznych oraz porażenia prądem elektrycznym. Pomiary termowizyjne są bardzo często wykorzystywane w energetyce. Wynika to z wymaganej niezawodności urządzeń oraz elementów przesyłowych, mającej na celu ograniczenie przerw w przesyle energii i wiążących się z tym dużych strat finansowych dostawców energii. Termografia wykorzystywana jest w rutynowych okresowych pomiarach temperatury wybranych miejsc, urządzeń i elementów. Warto zauważyć że, z roku na rok wzrasta w Polsce świadomość przydatności diagnostyki termowizyjnej. Osoba dokonująca inspekcji termograficznej maszyn, urządzeń i elementów elektrycznych narażona jest na wiele niebezpieczeństw związanych ze zjawiskami mechanicznymi i elektrycznymi. Jednym ze sposobów zwiększenia bezpieczeństwa pomiaru jest obserwacja poprzez dodatkowy element optyczny oddzielający obserwatora od obiektu. Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Pomimo postępu technologicznego, poprawy parametrów, czułości oraz rozdzielczości kamer termowizyjnych pomiary przy użyciu tych urządzeń są nadal pomiarami mało dokładnymi. Dlatego też wielu specjalistów w dziedzinie termografii uważa pomiary dokonywane przy użyciu kamer za pomiary jakościowe (tzn. pomiary rozkładu temperatury), a nie ilościowe (pomiary temperatury). Aby możliwe było dokonanie pomiarów ilościowych, z punktu widzenia dokładności pomiaru konieczna jest znajomość kilku kluczowych parametrów. W przygotowywanej pracy doktorskiej zaprezentowane zostaną rozważania na temat niedokładności pomiaru temperatury obiektu kamerą termowizyjną poprzez materiały półprzepuszczalne, tzw. okna podczerwieni. Określony zostanie wpływ samego okna na wynik pomiaru, jak również wpływ zmiennych warunków otoczenia. Rozprawa doktorska ma być odpowiedzią na pytanie, jakie czynniki należy uwzględnić podczas wykonywania pomiarów przez okna podczerwieni, aby uzyskać wiarygodny pomiar temperatury. Główną cechą planowanych efektów i uzyskanych wniosków rozprawy jest ich charakter aplikacyjny. Przedstawione okna podczerwieni są obecnie stosowane w energetyce. Brakuje jednak całościowego opisu zjawisk towarzyszących pomiarom temperatury przez te okna opartego na badaniach eksperymentalnych. W związku z tym praca ta ma na celu usystematyzowanie możliwie wszystkich czynników wpływających na wyniki otrzymywane podczas pomiarów. Rozprawa ma stać się również pomocą dla osób, które zajmują się omawianymi pomiarami w praktyce. Kolejnym celem badań doktoranta jest podniesienie świadomości osób dokonujących pomiary, tak aby zminimalizować błędy popełniane podczas ich wykonywania. Wdrożeniowy charakter pracy powinien skutkować poprawą konkurencyjności regionu poprzez podnoszenie wysokospecjalistycznych umiejętności pracowników w coraz szerzej wykorzystywanej dziedzinie termowizyjnych pomiarów temperatury. Ponadto wdrożenie jest przejawem polepszenia współpracy pomiędzy sektorem nauki i przemysłu. Ważnym zakładanym efektem przygotowywanej rozprawy doktorska będzie określenie kierunków dalszych badań dotyczących okien podczerwieni oraz ich zastosowania w różnych aplikacjach. Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego