Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Badania termowizyjne w stacjach dystrybucyjnych 15kV
PL
Pomiary termowizyjne są doskonałą metodą szybkiej diagnostyki systemu elektroenergetycznego, nie mniej jednak są obarczone pewnymi niedoskonałościami. Błędy popełniane w trakcie badania mogą wpłynąć na ich wynik i spowodować, że ich interpretacja nie będzie rzetelna. Oprócz typowej niepewności pomiaru wynikającej min. z przyczyn sprzętowych, zdarzają się również błędy przypadkowe, których źródło jest w ogólnym przypadku trudne do zidentyfikowania. Umiejętność ich unikania, znajomość sprzętu badawczego oraz prawidłowe rozpoznanie środowiska wykonywania pomiarów pozwalają uzyskać wiarygodne termogramy.
EN
Thermovision measurements are an excellent method of quick diagnostics of the power system, however, they are burdened with some imperfections. Mistakes made during the test can offset the results and make the interpretation of the thermograms unreliable. In addition to the typical uncertainty of measurement resulting from min. due to hardware reasons, there are also accidental errors whose origin address is diametrically opposed. The ability to avoid them, knowledge of test equipment and correct recognition of the measurement environment allow us to obtain reliable thermograms.
EN
The paper deals with illumination issues in multispectral imaging and presents the lock-in approach for background light suppression. There is comparison shown between the results obtained with differential approach and lock-in approach without sweep and with sweep. Obtained results prove the good performance of background suppression with the proposed lock-in approach.
PL
Wykorzystanie kamery termowizyjnej do oceny stanu technicznego aparatury rozdzielczej i dystrybucyjnej systemu energetycznego ma bezpośredni wpływ na zachowanie ciągłości dostaw energii elektrycznej. Szczególne warunki środowiskowe, odnoszą się bezpośrednio do sposobu interpretacji wyników pomiarów. Zaprezentowane przykłady badań termowizyjnych, obrazują mechanizmy działań stosowane w praktyce zawodowej. Uzmysławiają, że zignorowanie nawet najmniejszych nieprawidłowości może skutkować rozległą awarią systemu energetycznego. Natomiast prawidłowa weryfikacja termogramów umożliwia diagnostykę sytemu bez konieczności pozbawiania dopływu energii elektrycznej do odbiorców przemysłowych i indywidualnych.
EN
The use of a thermal imaging cameras to analyze the technical condition of the switchgear and distribution of the energy system has a direct impact on the continuity of electricity supply. Specific environmental conditions relate directly to how to interpret the results. The presented examples of research of the thermal imaging, illustrate the mechanisms of action used in professional practice. They make clear that ignoring even the smallest irregularities may result in the failure of an extensive energy systems. Whereas the correct verification of the thermal image allows diagnostics of the system without depriving voltage transmission facilities and thus without disconnecting customers.
EN
Distributed temperature sensing (DTS) based on Raman scattering in optical fibers gains more importance in several applications, due to its accuracy, immunity to electromagnetic interference and corrosion, durability, low cost and availability. DTS systems are configured differently depending on the environment of application, and uses Optical Time Domain Reflectometry (OTDR) or Optical Frequency Domain Reflectometry (OFDR) for data analyzes. This study features a theoretical background and an introduction to DTS systems’ configurations and applications.
EN
Distributed temperature sensing systems (DTS) has improved over years thanks to the improvements in configurations, components and demodulation calculating algorithms. The demodulation algorithms have been improved depending on the application and the environment, in which the fiber is installed, in order to obtain accurate measurements of temperature and distance. This study discusses the conventional calculating methods and proposed algorithms for different configurations for DTS systems.
6
Content available Device for emissivity estimation in LWIR range
EN
The paper deals with the influence of emissivity on infrared measurements (Tab. 1; Fig. 1-3) and presents the developed device for emissivity estimation (Fig. 4). There is comparison shown between the reference emissivity values measured with thermal camera (Fig. 5) and estimated with the developed device (Tab. 2). Obtained results are in good agreement for three examined samples with emissivity ranging from 0.1 to 0.95.
PL
Przedstawiono wyniki projektu badawczego, o charakterze interdyscyplinarnym, dotyczącego opracowania metody oraz wielospektralnego systemu pomiarowego do oceny zawartości tlenku żelaza w żużlu stalowniczym, podczas spustu stali z pieca hutniczego do kadzi odlewniczej. Parametr ten ma istotne znaczenie w procesie dalszego wytwarzania stali. Realizowany projekt oparty był na założeniu, że na podstawie charakterystyk promieniowania żużla podczas spustu stali z pieca do kadzi, rozkładu temperatury wzdłuż strugi oraz innych parametrów procesu metalurgicznego można ocenić zawartość tlenku żelaza (FeO) w żużlu stalowniczym. Do realizacji tego celu zaproponowano między innymi wykorzystanie kamer termowizyjnych, które coraz częściej są instalowane w wielu zakładach metalurgicznych do detekcji żużla podczas spustu stali. W ramach projektu opracowano metodykę oraz oprogramowanie komputerowe pozwalające na wyznaczanie parametrów promieniowania, które wraz z emisyjnością charakteryzują żużel stalowniczy. Wartości tych parametrów wyznaczane były za pomocą obróbki statystycznej obrazów strugi stali i żużla przy użyciu wielospektralnego systemu pomiarowego wykorzystującego dwie kamery termowizyjne (średniofalową i długofalową) w zakresie promieniowania podczerwonego oraz aparatu RGB dokonującego rejestracji obrazów w paśmie światła widzialnego. Do klasyfikacji i aproksymacji danych pomiarowych są wykorzystywane sztuczne sieci neuronowe, gdzie wartość wyjściowa odpowiada zawartości tlenku żelaza w żużlu stalowniczym, pojawiającym się podczas spustu stali z pieca hutniczego do kadzi.
EN
This article presents results of the multidisciplinary research project for development of the method and multispectral measuring system for evaluation of ferric oxide content in steel slag during steel tapping from metallurgical furnace to casting ladle. This parameter is essential during further steelmaking process. The project relied on the assumption that ferric oxide (FeO) content in steel slag could be evaluated on the basis of slag radiation characteristics during steel tapping from furnace to ladle, temperature distribution along the stream and other metallurgical process parameters. To accomplish this objective, it was proposed, among other things, to use thermal cameras, which are more and more often installed in many metallurgical plants for slag detection during steel tapping. Under the project, the methodology and computer software were developed to allow the determination of radiation parameters, which, together with emissivity, characterise steel slag. The values of these parameters were determined by static treatment of steel and slag stream images using the multispectral measuring system with two infrared radiation thermal cameras (medium- and long-wave) and the RGB device to record images in the visible light band. For classification and approximation of measuring data the artificial neural networks are used where the initial value corresponds to ferric oxide content in steel slag that occurs during steel tapping from metallurgical furnace to ladle.
EN
This paper demonstrates the application of different image processing techniques to process high resolution visual images and merge it with low resolution thermograms to improve its level of detail. The same idea is applied in commercially available thermal cameras (e.g. FLIR with MSX® technology). Low resolution thermograms considered in this paper were obtained from a thermal scanner with point infrared detector (Fig. 1) sensitive to long wavelength infrared spectral range. The proposed algorithms are Laplacian, Sobel operator, embossing and Gaussian differential blur (described in section 3). The authors processed 6 different thermograms to qualitatively assess obtained results. It was done in a statistical manner through a survey and revealed that both Sobel operator and embossing provided the most clear, detailed and unambiguous results (Fig. 5). Such algorithms may be applied for processing more channels in a multispectral, cost-effective system.
EN
This paper demonstrates how to perform hyperspectral infrared measurements with uncooled thermal camera and imaging spectrometer. Such thermal cameras are sensitive to wavelengths in the range of 7 – 14 µm (LWIR). There is a description of a diffraction grating based spectrometer with Czerny-Turner optical configuration. To perform hyperspectral acquisition of thermograms it is required to have the camera synchronized with spectrometer, so that recorded frames correspond to known wavelengths. For this purpose the dedicated software was developed and it is also described in this paper, with its operation algorithm. There is a problem of thermal camera drift, and this paper proposes the solution to deal with it. Moreover a description how to obtain transmission plot and exemplary results is presented with the description of measurement rig. In addition, noise related issues are covered and discussed.
PL
Artykuł dotyczy wyznaczania składników strat mocy w ferromagnetyku miękkim, wiodącym zmienny w czasie strumień magnetyczny. Autorzy zaproponowali nowe rozwiązanie wykorzystujące kamerę termowizyjną do pomiaru temperatury na powierzchni blachy. Rozwiązanie to bazuje na fakcie, iż rozpraszana energia wynikająca ze strat jest przekształcana w ciepło. Dzięki temu można wyznaczyć składniki strat histerezowych i wiroprądowych wykonując pomiar przy różnych częstotliwościach strumienia magnetycznego.
EN
: The paper presents a novel approach to estimating components of losses in soft ferromagnetic materials. The idea of the described solution is to use a thermovision camera to measure the increase of temperature of the metal plate surface. The temperature rises because of power losses caused by an alternating magnetic flux. This enables measurements at different frequencies to determine the components of the losses. It is required to apply a model of a metal plate [4] to estimate the amount of power, basing on a thermal response recorded by a thermal camera in time domain. Using (4) one can calculate the content of hysteresis and eddy-current losses. The concept of a test rig is shown in Fig. 2, while the obtained results are presented in Fig. 3. In that figure there are plots of power divided by frequency as a function of frequency obtained from thermal measurements and the plots are coherent with those prepared basing on the catalogue data. The results allow us to conclude that the presented method is a promising tool. Currently it is in a preliminary stage and the authors plan to develop it in the future.
PL
W artykule opisano oprogramowanie pozwalające na wyznaczenie promiennych parametrów statystycznych, które wraz z emisyjnością charakteryzują skład chemiczny żużla stalowniczego pojawiającego się podczas spustu stali z pieca hutniczego. Wartości tych parametrów wyznaczane są za pomocą obróbki statystycznej obrazów strugi rejestrowanych podczas spustu stali za pomocą wielospektralnego komputerowego systemu pomiarowego wykorzystującego dwie kamery termowizyjne (średnio i długofalową) oraz cyfrowy aparat fotograficzny rejestrujący zdjęcia w pasmie światła widzialnego.
EN
The authors have applied thermovision in iron and steel industry, where basing on the analysis of the recorded sequence of thermograms it is possible to estimate the FeO content in the slag during the process of steel discharge from a converter to a ladle. Not only mid and long wavelength infrared cameras are required for this purpose but also appropriate software dedicated for analysis of the recorded thermal images. This paper describes such a software (Figs. 3, 4) created especially for this purpose, enabling qualitative and quantitative analysis of FeO content in the slag. The software enables determination of radiative statistical parameters that (alongside with emissivity) characterize chemical ingredients of the steel slag discharged from the converter with molten steel. The values of the above mentioned parameters are determined by the statistical analysis of thermograms recorded with a multispectral computer measurement system containing two thermal cameras and one vision-range camera. This analysis is performed with the developed algorithms (Fig. 5) using neural network approach (Fig. 6). The obtained results are promising as the software managed to properly asses the FeO content in 27 test cases (Fig. 7).
PL
Przedstawiono możliwości wykorzystania techniki termowizyjnej w hutnictwie żelaza i stali jako bezinwazyjną metodę pomiarową służącą do badania rozkładu pola temperaturowego na zewnętrznej powierzchni monitorowanego obiektu. Zaprezentowano wybrane przykłady wykorzystania kamery termowizyjnej w aplikacjach hutniczych jako narzędzia umożliwiającego kontrolę stanu termalnego urządzeń oraz ostrzegania przed awariami jak również badanie procesów technologicznych. Podkreślono nieinwazyjny charakter badań.
EN
Thermovision has a wide range of applications in iron and steel industry, where on the basis of the obtained results, researches and analysis, it is possible to evaluate the thermal state of a device, to control the production cycle, to verify technological procedures and to support processes of physical and numerical simulation. With using an infrared camera and appropriate software dedicated for the analysis of thermal images, we have the possibility to detect spots with the lowest and highest temperature on the surface of the examined object and determining the real-time temperature distrbution along a specified line, area or point. This method allows creating a qualitative and quantitative analysis. Considering the fact, that in the iron and steel metallurgy many processes consisting of great heat removal are realized, thermovision plays an important role in control of the state of devices and technological processes. In many cases, infrared cameras or scanners are installed on the production lines in order to monitor the production cycle e.g. systems of slag detection during draining steel from a metallurgical furnace to a ladle or infrared scanners used during the plate rolling process, where maintaining the temperature in a given scope is obligatory. The presented problems do not cover all possibilities of thermovision technique in iron and steel metallurgy; they only show selected aspects and examples of its typical applications.
EN
For many years, research on carbon films has been stimulated by the need to simultaneously optimize their biological and mechanical properties and by the challenges related to their deposition on medical implants. The residual mechanical stress occurring inside deposited films is the most important mechanical parameter which leads to the total destruction of these films by cracking and peeling. In the present work, we systematically studied the effect of ion bombardment during the process of radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition (RF PECVD) by monitoring the temperature distribution on a cannulated screw using the infrared technique. The obtained experimental and finite element modeling (FEM) results show that stresses in carbon films deposited on a cannulated screw are quite inhomogeneous and depend on the geometry of the sample and the relative position of the studied contact area between the substrate/film interface and the surface of the film.
PL
Od wielu lat prowadzone są badania mające na celu zredukowanie naprężeń, w węglowych warstwach stosowanych na implanty medyczne, bez pogorszenia własności mechanicznych i biologicznych. Niemniej jednak poznanie mechanizmów wywołujących naprężenia wymaga szczegółowej analizy numerycznej. Wysoka wartość naprężeń mechanicznych występujących w osadzanych warstwach prowadzi poprzez pękanie i odwarstwienie do ich całkowitego zniszczenia, co znacząco organiczna praktyczne wykorzystanie warstw węglowych. W prezentowanej pracy, przeanalizowano wpływ bombardowania jonów podczas procesu plazmochemicznego (RF PECVD) na rozkład temperatury na powierzchni śruby ortopedycznej przy użyciu kamery termowizyjnej. Przeprowadzone eksperymenty i uzyskane rezultaty modelowania (MES) pokazały, ze naprężenia w warstwach węglowych osadzonych na śrubie ortopedycznej sa niejednorodne i zależą od rzeczywistej powierzchni styku pomiędzy podłożem a powłoka jak i geometrii samej próbki.
PL
Artykuł porusza problem korekcji współczynników wzmocnienia matryc mikrobolometrycznych w kamerach termowizyjnych przy użyciu promienników podczerwieni. Przedstawiona metoda nie wymaga używania dwóch modeli ciał doskonale czarnych. Nowością jest porównanie efektów uzyskiwanych przy użyciu dużego (pierścieniowego) i małego (punktowego) promiennika podczerwieni. Wskazano możliwość wystąpienia artefaktów w macierzy wyznaczanej przy użyciu małego promiennika, oraz stwierdzono ich brak podczas stosowania dużego promiennika.
EN
The paper describes the problem of correcting microbolometer gain coefficients in thermal cameras. There is presented the reference approach (Section 2) which requires to record thermograms of two blackbody model surfaces in different temperatures [1, 2, 3]. The authors propose a different method (Section 3) [4, 5], which is based on using an infrared emitter built into the thermal camera (Fig. 2). The novelty in this paper is analysis of the dependence between the emitter size and correction efficiency. In particular, the comparison of small, spotlight emitter (Fig. 1a) and larger, toroidal one (Fig. 1b) is provided. For qualitative comparison of correction results, the matrices of the calculated gain correction factors are shown in Fig. 3. One may notice some artifacts in Fig. 3c (obtained with the small emitter). The quantitative analysis (namely, the calculated values of the root mean square error for centre regions of matrices) confirms the presence of artifacts. Also the histograms of the calculated matrices (Fig. 4) are in coherence with the above observations. The conclusion is that a large emitter is better for determination of gain correction factors with the proposed method (root mean square error was about 0,0096 in this particular case). In case of a small emitter the unwanted point artifacts may occur.
EN
The basics of heat transfer by radiation will be shortly outlined: Planck's law, Stefan Boltzmann's law, emissivity, construction of a black body, effective emissivity, reflection. Several applications for infrared thermography, basic physical principles of microbolometer detector, non uniformity correction without shutter and blocking the image and some original experiments will be discussed afterwards. The main conclusion of this work is that calibration of metrological cameras has to be performed for different temperature of their housing.
PL
W artykule przedstawiono podstawy wymiany ciepła przez radiację: prawo Plancka, Stefana Boltzmanna, emisyjność materiałów, budowę ciała doskonale czarnego, efektywną emisyjność oraz prawo odbicia. Omówiono również niektóre aplikacje w termografii w podczerwieni, w których wykorzystuje się efekty radiacyjne. Omówiono fizyczne podstawy działania detektora mikrobolometrycznego, korekcję niejednorodności matrycy bolometrycznej bez migawki i blokowania obrazu oraz wybrane oryginalne eksperymenty. Przedstawiono wpływ promieniowania obudowy na działanie detektora i kamery termowizyjnej oraz zastosowanie pierścieni pośrednich w badaniach termowizyjnych.Niestety obudowa i pierścienie emitują pasożytnicze promieniowanie, które musi być uwzględnione w pomiarach termowizyjnych. Wnioskiem z pracy jest stwierdzenie, że w metrologicznej kamerze termowizyjnej, kalibracja powinna być przeprowadzona dla różnych wartości temperatury obudowy. Mówimy wówczas o korekcji RNU (ang. Residual Nonuniformity Correction). The work is an effect of design and building a prototype of the new infrared camera.
16
Content available remote Shutterless method for gain nonuniformity correction of microbolometer detectors
EN
In this paper the new method of gain non-uniformity correction of microbolometer detectors is presented. The principle of this method is based on using an additional source of infrared radiation, which provides the excitation to the detector in parallel with the radiation of observed scene. The response of the detector to the excitation is calculated using frequency analysis, and it contains the information about the detector’s gain non-uniformity. This method enables a thermal camera to perform a live gain correction without using a shutter.
PL
W artykule została zaprezentowania nowa metoda korekcji niejednorodności wzmocnienia detektorów mikrobolometrycznych stosowanych w kamerach termowizyjnych. Metoda bazuje na wykorzystaniu promiennika podczerwieni jako źródła dodatkowego promieniowania podczerwonego. Analiza częstotliwościowa odpowiedzi detektora pozwala otrzymać informację o niejednorodności wzmocnienia.
17
Content available remote Pulse thermography measurements of heat dissipation from high power LED
EN
Authors focused on the research of heat dissipation problem in electronic devices. For this purpose, a series of thermovision measurements were carried out, and the object of the research was a high-power LED attached to a radiator. The thermal response in frequency domain was calculated. Gained data consisting of amplitude and phase values of the thermal response of the diode-radiator set-up during work allowed authors to estimate its cooling conditions, with particular interest set to the quality of thermal connection between the diode and radiator.
PL
Autorzy podjęli problem zbadania zjawiska rozpraszania ciepła w urządzeniach elektronicznych. Jako obiekt badań wybrano wysokiej mocy diodę LED przymocowaną do radiatora i przeprowadzono szereg badań termowizyjnych. Wyznaczono odpowiedź termiczną w dziedzinie częstotliwości. Otrzymane amplituda i faza odpowiedzi termicznej pozwoliły na wyznaczenie warunków chłodzenia badanego układu.
PL
W pracy przedstawiono nową metodę wyznaczania dryftu temperaturowe-go (ang. offset) mikrobolometrycznych kamer termowizyjnych bez ko-nieczności stosowania migawki, która przesłania obserwowaną scenę. Zamiast migawki zastosowano półprzezroczystą przysłonę, która zmienia poziom energii docierającej do detektora. Metoda zakłada, że w czasie korekcji dryftu temperaturowego kamera "patrzy" na nieruchomy obiekt.
EN
In this paper a new method of temperature drift compensation of microbolometer detectors is presented. Thermal cameras with such detectors are commonly used thanks to relatively low price, small dimensions and no requirement for cooling the detector. Regardless of the microbolometer type, there is a problem of detector temperature drift which is non-uniform over the detector surface. The problem is a result of very high thermal sensitivity of the microbolometer structure which is susceptible to heat coming from surrounding electronics. The most commonly used approach to deal with the problem of temperature drift is use of a mechanical shutter which periodically blocks the observation of scene for the time necessary to perform the correction. The principle of the presented method is based on using an aperture introduced periodically between the detector and the observed scene instead of the shutter. The detector response to the scene radiation with and without the aperture is recorded. Using equation (4), one can calculate the real amount of scene radiation, irrespective of the offset value introduced by the microbolometer temperature drift (equation (5)). This method enables a thermal camera to perform a live offset correction without using a shutter and without interruption of scene observation. Besides of theoretical information about the new method, chosen quantitative results of experiments realized at the Institute of Electronics, Technical University of Lodz are given (Figs. 4 and 5).
PL
W pracy przedstawiono wstępne badania emisyjności żużla stalowniczego w dwóch zakresach widmowych podczerwieni MWIR i LWIR. Wyniki wykazały znaczące różnice emisyjności spektralnej, co można wykorzystać do określenia parametrów żużla stalowniczego. Ideą prowadzonych badań jest poszukiwanie nowych zastosowań termowizji w metalurgii stali.
EN
In this work, the preliminary results of emissivity for steel slag measured in two spectral ranges, MWIR and LWIR are presented. The investigations confirmed significant difference of spectral emissivity. The results can be used for estimation of technological parameters in the steel slag. The idea of the investigations presented in this paper can be useful in searching new applications of the thermovision in ferrous metallurgy.
PL
W pracy przedstawiono wybrane (podstawowe) problemy techniczne, których rozwiązanie jest niezbędne w metrologicznych systemach termowizyjnych. Przedstawiono w zarysie korekcję niejednorodności detektora matrycowego, kalibrację kamer oraz wybrane metody pomiaru emisyjności materiałów.
EN
In this work, basic problems that have to be solved for metrological thermovision systems are presented. Non-uniformity correction (NUC), calibration and emissivity measurement are considered as the most important technical issues in todays IR technology.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.