Цифровая термография

Description

Излагаются основы термографии, анализируются основные причины возникновения неопределенности измерения температуры, описаны методы анализа и моделирования цифровой термографической техники. Приводятся оригинальные методы определения температуры при неизвестном коэффициенте теплового излучения, основанные на анализе регистрируемого спектра. Подробно описаны особенности функционирования и градуировки высокотемпературной термографической техники, а также методы обеспечения инвариантности измеряемых значений температуры к дестабилизирующим факторам Список основных сокращений Введение Глава 1 Основы термографии 1.1. Спектр оптического излучения и его характеристики 1.2. Природа теплового излучения 1.3. Взаимодействие оптического излучения с веществом 1.4. Пропускание светового излучения атмосферой 1.5. Коэффициент теплового излучения 1.6. Излучение реальных тел 1.7. Коэффициент теплового излучения металлов 1.8. Моделирование зависимости e(l,T) 1.9. Радиационный теплообмен и расчет разностных потоков 1.10. Формирование цифровых сигналов 1.11. Учет пространственно-частотной передаточной функции объектива 1.12. Влияние атмосферы и окружающей среды 1.13. Условные температуры, используемые в пирометрии и тепловидении 1.14. Соотношения между истинной и условными температурами 1.15. Погрешности измерения температуры Глава 2 Анализ характеристик и моделирование термографической техники 2.1. Состав, конструкция и показатели качества термографической аппаратуры 2.2. Формирование цифрового изображения и выбор оптимальных участков спектра 2.3. Матрицы фотоприемников и их основные характеристики 2.4. Моделирование регистрируемых тепловых потоков и сигналов 2.5. Методика определения максимальных значений температуры в наблюдаемом тепловом поле 2.6. Источники неопределенности измерений максимальных значений температуры Глава 3 Методы определения температуры при неизвестном коэффициенте теплового излучения 3.1. Определение T при использовании нескольких участков спектра 3.2. Методы определения температуры в спектральной пирометрии 3.3. Методы контроля T в лазерных процессах обработки металлов Глава 4 Высокотемпературная термография 4.1. Особенности построения и алгоритмов функционирования 4.2. Формирование необходимых спектральных зависимостей 4.3. Особенности методики градуировки 4.4. Определение шумовых характеристик используемой матрицы 4.5. Коррекция градуировочных зависимостей и получаемых значений Vпk 4.6. Обеспечение инвариантности измеряемых значений Tmax к размерам изображения и дисперсии шумов 4.7. Программное обеспечение 4.8. Метрологическая аттестация и методика калибровки Библиографический список Приложения 1. Расчет и построение обзорных графических зависимостей 2. Расчет и построение спектральных зависимостей направленного коэффициента теплового излучения вольфрама 3. Интерполяция и построение спектральных зависимостей коэффициента теплового излучения 4. Программа для иллюстрации алгоритмов моделирования спектральных зависимостей коэффициента теплового излучения 5. Программа для иллюстрации методики определения общего коэффициента преобразования KQD величины накопленного фотогенерированного заряда в цифровые отсчеты 6. Программа для моделирования монотонной зависимости e(l) 7. Программа для моделирования регистрируемых тепловых потоков в LWIR диапазоне спектра и сигналов, формируемых микроболометрической матрицей 8. Программа для моделирования регистрируемых тепловых потоков в видимой и ближней инфракрасной (NIR) диапазонах спектра и сигналов, формируемых КМОП матрицей фотодиодов, функционирующей в режиме с глобальным затвором