Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Reduction of the impact of emissivity on high temperature measurements in non-contact thermometric devices

Lisiecka E.

Optica Applicata

|

2017

|

Vol. 47, nr 3

373--381

EN

Non-contact measurements of high temperature, accomplished with the use of infrared cameras and pyrometers, are utilized in many fields of science and industry. However, in order to obtain reliable measurement results from aforementioned devices, one should take account of the emissivity value of a thermal source the temperature of which is being measured. This is due to the necessity of calibration of non-contact thermometric devices in relation to emission characteristics of a blackbody, which is an ideal source with the maximum emissivity value. In order a non-contact temperature measurement was made possible without the necessity of taking into account the emissivity value, an original concept of the measurement method was developed, taking the advantage of thermal radiation laws – Planck’s law and Wien displacement law. The basic idea of the accepted method is the departure from amplitude recording (as in “conventional” pyrometry and thermovision) for linking of temperature recording with a maximum position in Planck’s curve. This article presents a novel approach that was used in the development of an original algorithm of temperature determination for performance of non-contact measurements of high temperature. The algorithm will enable to perform measurements without the necessity of introducing the emissivity value of a radiation source into a measurement instrument and will limit the impact of radiation absorption via the medium in which a measurement is being performed on the results of measurements. The applied methodology will allow conducting non-contact temperature measurements at a distance without the necessity of calibration the measuring device with regard to a blackbody.

2

Badanie możliwości transmisji promieniowania temperaturowego, emitowanego w procesie podziemnego zgazowania węgla, przez podzespoły optyczne optoelektronicznego systemu do pomiaru wysokiej temperatury

Lisiecka E., Passia H.

Karbo

|

2016

|

Nr 1-2

13--18

PL

Temperatura jest bardzo istotnym parametrem procesu podziemnego zgazowania węgla (PZW), warunkującym jego przebieg - również pod kątem bezpieczeństwa - oraz skład otrzymywanego gazu procesowego. Specyficzne środowisko pomiarowe jakie stanowi reaktor PZW utrudnia, a niekiedy praktycznie uniemożliwia, pomiar (metodami kontaktowymi) temperatury w jego wnętrzu. Dlatego stosowane do tej pory urządzenia termometryczne, nie spełniają w pełni wymogów procesu. Konieczne jest zatem, opracowanie nowych metod i urządzeń dopasowanych do warunków w jakich przebiega proces PZW tj. ciągłego pomiaru wysokiej temperatury (do ok. 2300 K), in situ, w obecności gazów palnych i wybuchowych (także w warunkach kopalnianych). Pociąga to za sobą konieczność przestrzegania wymogów dyrektywy ATEX w zakresie bezpieczeństwa przeciwwybuchowego. W artykule przedstawiono możliwość realizacji bezkontaktowego pomiaru temperatury w procesie podziemnego zgazowania węgla, zarówno w reaktorze in-situ jak i ex-situ. Podstawą działania bezkontaktowych urządzeń termometrycznych jest prawo Plancka oraz prawo przesunięć Wiena. Prawa te opisują ilość promieniowania elektromagnetycznego emitowanego ze źródła termicznego w funkcji temperatury, a w przypadku prawa Plancka, także długości fali (lub alternatywne częstotliwości). Opracowany system do pomiaru wysokiej temperatury w procesie PZW, wymagał zaprojektowania i wykonania niezbędnych podzespołów optycznych i mechanicznych oraz przeprowadzenia testów zdolności transmisyjnych zaprojektowanych elementów w reaktorze in-situ i ex-situ. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły możliwość przesyłania promieniowania temperaturowego przez zaprojektowane podzespoły optyczne, do detektora w urządzeniu pomiarowym, w postaci wymaganej do dalszego przetwarzania (sygnał optyczny). Umożliwi to bezkontaktowy pomiar wysokiej temperatury (do ok. 2300 K) w trakcie procesu podziemnego zgazowania węgla, wykorzystując opracowany (autorski) optoelektroniczny system pomiarowy, zintegrowany ze skanującym spektrometrem VIS-NIR oraz autorskim algorytmem wyznaczania wysokich temperatury.

EN

Temperature is one of the most significant parameters in the underground coal gasification (UCG) process – also for safety - which determines the progress of the process and composition of the UCG gas obtained. The specific measurement environment that is constituted by UCG reactor limits, and sometimes basically precludes, direct (contact) temperature measurement in the reactor’s interior. Hence, the thermometry devices, commonly utilized in the industrial applications, do not meet the requirements of the process of this kind, and therefore it is necessary to develop new methods and related equipment being well-adjusted to the UCG conditions i.e. a continuous measurement of high temperature (up to c.a. 2300 K) in situ, in the presence of flammable and explosive gases. (also in the mine’s conditions) . This implies the need to comply with the requirements of the ATEX Directive on safety in potentially explosive atmosphere in a mine. The paper presents the capability to carry out the non-contact temperature measurement, in the underground coal gasification process, both in situ and ex situ-located reactors. Planck’s law and Wien’s displacement law are the basis of operation of the non-contact thermometry devices. These basic laws describe the amount of electromagnetic radiation emitted by a thermal source, as a function of temperature and in the case of Planck’s law also wavelength (or alternative frequencies). The measuring system developed here for high temperature measurements in the process of underground coal gasification, imposed designing and constructing of indispensable optical and mechanical subassemblies and conductance of transmission capability tests of the designed elements in-situ and ex-situ UCG reactors. The conducted experiments confirmed the ability to transmit thermal radiation via designed optical subassemblies to a detector in a measuring unit in the form required for further processing (optical signal). This will allow for non-contact measurement of high temperature (of up to abt. 2300K) in the course of underground coal gasification process, using the purpose-developed (original) optoelectronic measuring system, integrated with the VIS-NIR scanning spectrometer and original algorithm for high temperature determination.

3

The susceptibility of neolithic waterlogged beech wood (Fagus sylvatica L.) to destruction by Reticulitermes lucifugus Rossi

Krajewski A., Lisiecka E., Drożdżek M., Witomski P., Wójcik A.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2015

|

vol. 58, nr 195

59--68

EN

The article presents the results of a test on the resistance of Neolithic waterlogged beech wood (Fagus sylvatica L.) to destruction by subterranean Reticulitermes lucifugus Rossi. Methodology consistent with the ASTM D 3345-08 Standard was applied in the experiment. In the coercion test, the modern beech wood was destroyed at an intermediate stage between light attack and moderate attack with penetration, whereas the pine sapwood was heavily damaged. Under the same conditions, the waterlogged beech wood was seriously damaged or completely destroyed by the termites. However, unlike the modern pine and beech wood, all the termites died after feeding on the waterlogged beech wood. In spite of the complete destruction of the waterlogged beech wood in the coercion test, it seems that under natural conditions where there is a possible choice between different wood species, the infestation by termites of waterlogged wood uncovered in archaeological work does not necessarily happen. Wood containing few nutritional substances and substantial lignin, as well as having a high moisture content facilitating the development of parasitic microorganisms, will deter termites.

4

Pomiary temperatury w procesie podziemnego zgazowania węgla

Lisiecka E.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 12

27--32

PL

Proces podziemnego zgazowania węgla (PZW), pozwala na pozyskanie gazu o własnościach użytkowych bezpośrednio w złożu węglowym, in situ. Istotnym czynnikiem wpływającym na skład i kaloryczność otrzymanego gazu są warunki termodynamiczne panujące w georeaktorze, w tym temperatura. Kontrola i sterowanie warunkami temperaturowymi, w jakich przebiega proces pozwolą na uzyskanie gazu procesowego o pożądanych własnościach użytkowych, dla konkretnych zastosowań i przyczynią się do wykorzystania procesu PZW na skalę przemysłową. W związku z tym, na całym świecie, prowadzone są prace badawcze nad rozwojem urządzeń i metod pomiaru temperatury w georeaktorze. W niniejszym artykule przedstawiono efekty badań literaturowych, dotyczących monitoringu temperatury w procesie PZW, pokrótce opisano dotychczas wykorzystywane przyrządy i metody pomiarowe, takie jak: pirometry optyczne, termopary, światłowodowe czujniki rozłożone, termometrię izotopową, wyznaczanie temperatury na podstawie określania stopnia pęcznienia skały stropowej, pomiaru koncentracji radonu oraz symulacji komputerowej. Detekcja temperatury realizowana była w reaktorach in situ (w warunkach naturalnego pokładu węglowego) oraz ex situ (w reaktorach powierzchniowych symulujących pokład węglowy). Wykonany przegląd literaturowy stanowi punkt wyjścia dla opracowania, autorskiej metody i urządzenia do pomiaru temperatury w procesie PZW.

EN

The underground coal gasification process (UCG) is used to obtain a gaseous product of functional properties directly from the coal deposit in situ. The main parameter that affects the gas composition and heat value are thermodynamic conditions in the georeactor, for instance the temperature. Operation and control of temperature conditions, in which the process is performed, allow to obtain the process gas with the desired properties for specific application. Thus, it will be possible to use this process on an industrial scale. Therefore, all over the world, there is a need for the development of novel methods and equipment for detecting temperature in the UCG process. This paper presents the effect of a review of various methods and equipment applied for temperature measurements in the georeactor through different research. It shows a brief description of devices and methods of measurements, such as: optical pyrometers, thermocouples, distributed optical fiber temperature sensors, isotope thermometry, determination of temperature based on the degree of caprock swelling, radon concentration measurement or computer simulation. Furthermore, temperature detection was carried out in in situ (in natural coal seam) and ex situ (in reactor which simulates natural coal seam) reactors. This review of literature is a starting point to develop the author’s method and device for measuring the temperature in the UCG process.

5

Koncepcja optoelektronicznego systemu do pomiaru temperatury w procesie podziemnego zgazowania węgla

Lisiecka E., Passia H., Karolczyk D.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 12

1166--1169

PL

W artykule, przedstawiono koncepcję optoelektronicznego systemu pomiarowego do wyznaczania temperatury w procesie podziemnego zgazowania węgla. Składa się on z dwóch części: specjalnie zaprojektowanego na potrzeby procesu podziemnego zgazowania węgla, optycznego czujnika temperatury oraz jednostki centralnej, odpowiedzialnej za rejestrację, przetwarzanie, wizualizację i archiwizację danych pomiarowych. Architektura systemu zakłada wykorzystanie hybrydy dwóch środowisk programistycznych: obiektowego języka programowania Python i środowiska pracującego w oparciu o wirtualne maszyny - LabVIEW.

EN

This paper presents a concept of optoelectronic system to measure the temperature in the underground coal gasification reactor. The underground coal gasification process is utilized to obtain a gaseous product from coal in natural coal seem, in situ. This product can be use in different ways in chemical and energetic industry [1-3]. The key parameter affecting a composition of the gas is temperature [4, 5]. However, there is a problem with continuous temperature measurement inside underground coal gasification reactor due to lack of proper measurement devices. Therefore authors of this article are trying to construct an optical sensor for high temperature measurement [9] connected with special designed software. This monitoring and control system is divided into two parts (Fig. 1): an optical sensor and a CPU that performs processing, visualization and archiving of data. The communication between CPU and sensor is performed by driver 841 (section 2.2.1). The system architecture involves use of hybrid of two programming environments (section 2.2.3): object-oriented programming language Python and an environment based on a virtual machine – LabVIEW. This combination allow to effectively process and visualization measurement data. Furthermore there will be also design a special database for archiving data (Fig. 4). The developed sensor and software make possible to measure the temperature in the reactor of underground coal gasification in a non-contact way, utilizing the thermal radiation low and hybrid of two programming language.

6

Koncepcja metody i urządzenia do optycznego pomiaru wysokich temperatur

Lisiecka E., Passia H.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 5

272--274

PL

W artykule przedstawiono koncepcję metody i urządzenia do optycznego pomiaru wysokich temperatur. Zaprojektowane urządzenie pomiarowe pracuje w oparciu o prawa promieniowania cieplnego – prawo Plancka i prawo przesunięć Wiena. Proponowane rozwiązanie konstrukcyjne umożliwi pomiar temperatury eliminując wpływ amplitudowego przesunięcia charakterystyk emisyjnych. Możliwe będzie wykonanie pomiarów bez znajomości emisyjności źródła promieniowania oraz w ośrodku absorbującym promieniowanie. Przeprowadzone testy zdolności transmisyjnych zaprojektowanego układu optycznego, potwierdziły możliwość jego wykorzystania w urządzeniu.

EN

High-temperature measurements are a key parameter for control of various technological processes and research. The most common instruments used in measurements of high temperature are different types of pyrometers and infrared cameras. In the literature there is a wide variety of construction of these optical devices [1-6]. This paper presents a concept of an alternative optical method and apparatus for measurements of high temperatures. The designed sensor is based on thermal radiation law – Planck’s law and Wien’s displacement law (Section 2.1). The object temperature is determined by fitting the Planck’s curve to the measurement data, determining the wavelength of the curve maximum and calculating the temperature using Wien’s displacement law (Fig. 2). This solution permits eliminating the influence of curve amplitude shifts caused by the object emissivity, selection absorption in the infrared range and absorption thermal radiation by optical elements in the device. This device consists of two main parts (Fig. 3): an optical system and a spectrometer connected to optic fiber. At first, tests of power loses in the device optical system were carried out at different configuration of the system elements and utilizing the He-Ne laser (Section 4). The obtained results demonstrate the possibility of using the designed optical system in the device. In the near future there will be performed more tests of the equipment and work aiming at improving its detectable capability.

7

Profilowanie składu chemicznego tlenkowych warstw pasywacyjnych metodą spektromikroskopii elektronów Augera

Domanowska A., Klimasek A., Lisiecka E., Bidziński P., Adamowicz B., Szewczenko J., Taube A., Korwin-Mikke K., Gierałtowska S, Żywicki J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

63-66

PL

Zbadano rozkład zawartości pierwiastków w nanowarstwach pasywacyjnych metodą spektromikroskopii elektronów Augera w funkcji czasu trawienia jonowego (Ar⁺): (i) na powierzchni stali nierdzewnej 316L (O i Cr) oraz (ii) w struklurze HfO₂/SiO₂/SiC zawierającej buforową nanowarstwę SiO₂(Hf i Si) Do analizy widm AES wykorzystano opracowaną procedurę numeryczną, która realizuje odejmowanie tła widma oraz dekompozycję - na bazie algorytmu ewolucyjnego - nakładających się złożonych linii pierwiastków, w badanych przypadkach odpowiednio: O KLL i Cr LMM oraz Hf MNN i Si KLL Na tej podstawie wyznaczono grubość warstw tlenkowych na ok. 5-6 nm.

EN

Element content distribution in passivation nanofilms was examined using Auger electron spectromicroscopy (AES) versus ion sputtering time (Ar⁺): (i) at the 316L stainlees steel surface (O and Cr) and (ii) in the HfO₂/SiO₂/SiC structure containing SiO₂ buffer nanolayer (Hf and Si). Analysis of AES spectra was performed using an elaborated numerical procedure, which realizes the spectrum background subtraction and decomposition - using an evolutionary algorithm - of the overlapping lines in the examined cases of O KLL and Cr LMM as well as Hf MNN and Si KLL, respectively On this basis the passivation layer thickness was determined as about 5...6 nm.

8

Błędne sprawozdania.

Tomczak M., Lisiecka E.

Recykling

|

2007

|

nr 7-8

14-15

PL

Wśród wymagań nałożonych na podmioty ustawą o zużytym sprzęcie elektrycznym i elektronicznym znajduje się grupa obowiązków odnoszących się do sprawozdawczości. Rzetelność przesyłanych sprawozdań ma duże znaczenie, gdyż są wykorzystywane przez GIOŚ do analizowania poprawności działania systemu gospodarowania zużytym sprzętem.