Спосіб динамічної контактної термографії

Реферат: Спосіб динамічної контактної термографії матрицею чутливих напівпровідникових сенсорів температури, при якому проводять попереднє охолодження, контактування матриці з об'єктом дослідження, отримання сигналів від сенсорів з заданою періодичністю, обробка їх процесором та формування динамічного зображення на екрані комп'ютера розподілу температури об'єкта в площині матриці чутливих елементів. Попереднє калібрування сканера проводиться у динамічному режимі на тест-об'єкті з плівковим сегментованим смугастим нагрівачем в двох режимах - при нагріванні з заданим нерівномірним розподілом температури по площині тестоб'єкта та при його охолодженні з рівномірним розподілом температури. При цьому розподіл температури тест-об'єкта фіксується тепловізором в динамічному режимі при нагріванні та охолодженні, а результати вимірювання тепловізора є інформаційною метрологічною базою для вимірювання термографом. UA 108071 U (12) UA 108071 U UA 108071 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі термографії і може бути використана для контролю топографії розподілу температури по площині об'єкта, що контролюється, а також на підприємствах машино- та приладобудування, а також у медицині. Відомий спосіб контролю розподілу температури [1] полягає в тому, що об'єкт спостерігається у тепловізорі і термограмма фіксується на екрані комп'ютера. Позитивним фактором є те, що такий спосіб є безконтактним, високочутливим (0,05-0,07 К), а тепловізійне зображення може мати різний коефіцієнт оптичного збільшення та має можливість аналізувати розподіл температури складних за формою об'єктів. До недоліків такого способу треба віднести його високу вартість, що обмежує застосування його у лікувальних закладах та промисловості. Найбільш близьким способом, прийнятим за прототип, є контактний динамічний спосіб контролю розподілу температури [2] матрицею чутливих напівпровідникових сенсорів температури, при якому проводять попереднє охолодження, контактування матриці з об'єктом дослідження, отримання сигналів від сенсорів з заданою періодичністю, обробка їх процесором та формування динамічного зображення на екрані комп'ютера розподілу температури об'єкта в площині матриці чутливих елементів. Цей спосіб дозволяє в динамічному режимі контролювати локальні зміни температури об'єкта та є дешевшим за тепловізійний спосіб [1]. Але до недоліків цього способу слід віднести те, що калібрування проводять в термостаті при стаціонарних умовах і припускають, що в динамічному режимі реальних вимірювань зберігаються технічні характеристики сканера. Задачею пропонованої корисної моделі є розробка способу динамічної контактної термографії, при якому калібрування сканера також проводиться в динамічному режимі. Поставлена задача вирішується тим, що пропонується спосіб динамічної контактної термографії матрицею чутливих напівпровідникових сенсорів температури, при якому проводять попереднє охолодження, контактування матриці з об'єктом дослідження, отримання сигналів від сенсорів з заданою періодичністю, обробка їх процесором та формування динамічного зображення на екрані комп'ютера розподілу температури об'єкта в площині матриці чутливих елементів, який відрізняється тим, що попереднє калібрування сканера проводиться у динамічному режимі на тест-об'єкті з плівковим сегментованим смугастим нагрівачем в двох режимах - при нагріванні з заданим нерівномірним розподілом температури по площині тестоб'єкту та при його охолодженні з рівномірним розподілом температури, причому розподіл температури тест-об'єкта фіксується тепловізором в динамічному режимі при нагріванні та охолодженні, а результати вимірювання тепловізора є інформаційною метрологічною базою для вимірювання термографом. Використовування плівкового нагрівача зі смугастою структурою нагріву в динамічному режимі нагрівання та охолодження з вимірюванням тепловізором абсолютних значень розподілу температури по поверхні з урахуванням динаміки нагріву та охолодження для створення інформаційної метрологічної бази дозволяє зменшити похибки вимірювань в динамічному режимі вимірювань. Таким чином, запропонований спосіб відповідає критерію корисності. Новизна запропонованої корисної моделі обумовлена сукупністю відомих та вперше запропонованих складових та ознак цього технічного рішення. Приклад реалізації· Для реалізації цього технічного рішення було використано тепловізор, розроблений в Інституті фізики напівпровідників ім. B.C. Лашкарьова НАН України, з чутливістю 0,07 К та частотою кадрів 25 Гц. Як тест-об'єкт було використано виготовлений плівковий нагрівач зі смугастою структурою на склі розміром 240×90×5 мм, а також плівковий смугастий нагрівач для нагрівання заднього автомобільного скла. Нагрівачі живились напругою 12 В. Нагрів проводили протягом 20 хв., а потім вимикали струм. Термограми попередньо фіксували тепловізором через кожну хвилину при нагріві та після вимкнення струму живлення (при охолодженні). Потім повторювали цю операцію, а термограми фіксували сканером контактного термографа, таким чином, щоб сканер перекривав смугасту структуру нагрівачів (тобто вимірював температуру як смуг, що нагріваються, так і простір між ними). Результати вимірювань співставляли та вносили в програму роботи сканера поправки на різницю вимірювань тепловізором та термографом. Експерименти дозволили встановити, що така операція калібрування сканера в динамічному режимі дозволяє зменшити похибку в 1,3-1,5 разів. 1 UA 108071 U 5 Джерела інформації: 1. Г.Ю. Курников Инфракрасная термометрия в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных новообразований кожи. / Современная техника в медицине, СТМ - 2010, № 3.35 - С. 77-79. 2. В.О. Білошенко, В.Д. Дорошев, О.С. Карначов, I.В. Куценко, Ю.О. Службін Спосіб термографічної діагностики і контролю лікування захворювань шкіри // Патент України на корисну модель № 91208 від 25.06.2014, бюл. № 12. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Спосіб динамічної контактної термографії матрицею чутливих напівпровідникових сенсорів температури, при якому проводять попереднє охолодження, контактування матриці з об'єктом дослідження, отримання сигналів від сенсорів з заданою періодичністю, обробка їх процесором та формування динамічного зображення на екрані комп'ютера розподілу температури об'єкта в площині матриці чутливих елементів, який відрізняється тим, що попереднє калібрування сканера проводиться у динамічному режимі на тест-об'єкті з плівковим сегментованим смугастим нагрівачем в двох режимах - при нагріванні з заданим нерівномірним розподілом температури по площині тест-об'єкта та при його охолодженні з рівномірним розподілом температури, причому розподіл температури тест-об'єкта фіксується тепловізором в динамічному режимі при нагріванні та охолодженні, а результати вимірювання тепловізора є інформаційною метрологічною базою для вимірювання термографом. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2