Termografia i spektrometria w podczerwieni. Отсутствует

      Wydawnictwo Naukowe PWN SA

      02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

      tel. 22 69 54 321, faks 22 69 54 288

      infolinia 801 33 33 88

      e-mail: [email protected]; [email protected]

      www.pwn.pl

      Przedmowa

      Oddajemy Czytelnikowi monografię poświęconą praktycznym zastosowaniom termowizji w podczerwieni, głównie w przemyśle. Praca ta jest wynikiem wieloletnich doświadczeń dwóch zespołów naukowo-badawczych z Politechniki Łódzkiej i z Instytutu Metalurgii Żelaza w Gliwicach.

      Na Politechnice Łódzkiej, w Instytucie Elektroniki, termowizja w podczerwieni jest rozwijana od kilkudziesięciu lat. W ostatnim okresie zaprojektowano i wykonano prototypowe bolometryczne systemy termowizyjne do zastosowań naukowych, dydaktycznych, przemysłowych i medycznych. Zrealizowano kilka projektów naukowo-badawczych i konstrukcyjnych w zakresie termowizji w podczerwieni. W ramach kilku przewodów doktorskich opracowano nowe metody przetwarzania sygnałów i obrazów termowizyjnych m.in. do zastosowań przemysłowych, w badaniach nieniszczących i w medycynie. Opublikowano wiele prac naukowych i uzyskano kilka patentów z zakresu termowizji.

      Wspólnie z Instytutem Metalurgii Żelaza w Gliwicach zrealizowano projekt badawczy finansowany przez Narodowe Centrum Nauki nt. zastosowań termowizji w metalurgii. Opracowano nowy multispektralny system obrazowy, pokrywający pasma VIS, NIR, MWIR i LWIR do badań właściwości promiennych żużla stalowniczego i szacowania zawartości FeO. System ten szczegółowo opisano w monografii.

      Instytut Elektroniki Politechniki Łódzkiej jest wiodącym ośrodkiem w kraju w dziedzinie termowizji w podczerwieni. Od wielu lat organizuje największą w tej części Europy, konferencję poświęconą ilościowym badaniom termowizyjnym – Termografia i termometria w podczerwieni – TTP. Konferencja TTP jest unikatowym forum integrującym środowisko naukowe ze środowiskiem praktyków, zajmujących się termowizją. Na Politechnice Łódzkiej opracowano autorski program i zrealizowano kilka edycji Studiów Podyplomowych z zakresu termowizji w podczerwieni, przedstawiając słuchaczom podstawy teoretyczne oraz zastosowania. Instytut Elektroniki zorganizował dwukrotnie największą światową konferencją termograficzną Quantitative Infrared Thermography – QIRT.

      Ostanie lata to okres bardzo dynamicznego rozwoju technologii detektorów i kamer termowizyjnych do różnych zastosowań. W rezultacie technika termowizyjna stała się ogólnie dostępna, jest tańsza i osiąga coraz lepsze parametry techniczne. Lawinowo rośnie liczba nowych zastosowań termowizji w podczerwieni. Bardzo ważnym elementem postępu termowizji są kamery bolometryczne. W Polsce liczba kamer termowizyjnych rośnie bardzo szybko. W kraju mamy wiele ośrodków produkujących rodzimy sprzęt termowizyjny, głównie do zastosowań wojskowych, do monitoringu i poprawy bezpieczeństwa. Nic więc dziwnego, że istnieje zapotrzebowanie na literaturę techniczną z zakresu termowizji w podczerwieni. W ostatnim okresie opublikowano kilkanaście monografii z tej dziedziny. Niniejsza praca wpisuje się w ten cykl publikacji i jest uzupełnieniem dotychczas wydanych.

      Monografia oprócz aspektu przemysłowego, niesie przesłanie o nowych zastosowaniach kamer termowizyjnych. Jednym z nich jest spektroskopia obrazowa w podczerwieni, realizowana standardowymi kamerami termowizyjnymi. Na wstępie monografii omówiono podstawy termografii w podczerwieni w kontekście badań w różnych zakresach widma promieniowania podczerwonego. Zwrócono uwagę na wybrane problemy stosowania kamer termowizyjnych w praktyce, które nie były dotąd szeroko omawiane w literaturze, a mające duże znaczenie w ilościowych pomiarach termowizyjnych. Przedstawiono podstawowe zasady prowadzenia pomiarów termowizyjnych w praktyce. Kolejne rozdziały poświęcono systemom multi- i hiperspektralnym. Omówiono techniki radiacyjne stosowane do wykrywania i pomiaru stężenia gazów w atmosferze. Szczegółowo przedstawiono różnorodne zastosowania termowizyjne w metalurgii żelaza. Cennym i unikatowym materiałem są wyniki badań eksperymentalnych emisyjności w zakresie średnio- (MWIR) i długofalowym (LWIR) materiałów metalurgicznych, uzyskane przez zespół badawczy z Instytutu Metalurgii Żelaza w ciągu wielu lat realizacji prac badawczych i wdrożeniowych w polskich hutach. Głównym, oryginalnym materiałem monografii jest nowa metoda szacowania stężenia FeO w żużlu stalowniczym, szczegółowo przedstawiona wraz z uzyskanymi wynikami. Na koniec przedstawiono autorski materiał poświęcony ocenie błędów i niepewności w pomiarach termowizyjnych. Wszystkie rozdziały zostały napisane tak, by możliwie szeroko pokazać praktyczne aspekty zastosowania termowizji w przemyśle. Monografia jest kierowana głównie do kadry inżynierskiej polskiego przemysłu, studentów i doktorantów oraz do praktyków i entuzjastów termowizji w podczerwieni.

      Spis oznaczeń

      1

      Widmowy charakter radiacyjnych pomiarów temperatury

      Bogusław Więcek

      1.1. Ciało doskonale czarne, ciała czarne i szare

      Rozważania o termowizji i jej widmowym charakterze można rozpocząć od prawa Kirchhoffa dla promieniowania, równanie (1.1). Prawo to stanowi, że w warunkach równowagi termodynamicznej, stosunek widmowej gęstości mocy promieniowa-nia (egzytancji widmowej [1.21]) i współczynnika absorpcji dowolnego ciała jest wartością niezależną

---

Скачать книгу