Афонин А.В., Ньюпорт Р.К., Поляков В.С. и др. Основы инфракрасной термографии

Подождите немного. Документ загружается.

201

3.5.2. ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÄÂÓÌÅÐÍÎÉ ÈÌÏÓËÜÑÍÎÉ ÔÓÍÊÖÈÈ È

ÏÎÃÐÅØÍÎÑÒÅÉ

ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈß ÑÈÃÍÀËÀ

Îïðåäåëåíèå äâóìåðíûõ èìïóëüñíûõ ôóíêöèé íåîáõîäèìî äëÿ

îöåíêè ïîãðåøíîñòåé èçìåðåíèé îáúåêòîâ, èìåþùèõ îãðàíè÷åííûå

ðàçìåðû â äâóõ îðòîãîíàëüíûõ íàïðàâëåíèÿõ. Íîðìèðîâàííàÿ äâóìåð-

íàÿ èìïóëüñíàÿ ôóíêöèÿ çàâèñèò îò äâóõ êîîðäèíàò õ, ó. Ìîæíî â ïåð-

âîì ïðèáëèæåíèè äîïóñòèòü, ÷òî s

=s è ôóíêöèÿ èìååò âèä





. (3.51)

Òîãäà äâóìåðíàÿ ôóíêöèÿ, àíàëîãè÷íàÿ îäíîìåðíîé F

(a), áóäåò

èìåòü âèä

³³

, (3.52)

ãäå a è b  ðàçìåðû ùåëè ïî êîîðäèíàòàì õ è ó, ñîîòâåòñòâåííî. Ñëåäî-

âàòåëüíî,

(a, b) = F

(a) × F

(b). (3.53)

Òàêèì îáðàçîì, àìïëèòóäà ñèãíàëà îò îòäåëüíîé íåîäíîðîäíîñòè

ñ ÷åòêî âûðàæåííûìè ôðîíòàìè è óãëîâûìè ðàçìåðàìè a è b ïî îðòî-

ãîíàëüíûì êîîðäèíàòàì áóäåò óìåíüøàòüñÿ íà âåëè÷èíó

= U

× DF

(a, b); (3.54)

(a, b) = 1  F

(a) × F

(b). (3.55)

Òàêèì îáðàçîì, DF

(a, b) ðàâíà îòíîñèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè èç-

ìåðåíèé äâóìåðíîé íåîäíîðîäíîñòè. Â òàáëèöå 3.20 ïðèâåäåíû ïî-

ãðåøíîñòè èçìåðåíèé DF

(a, b) â ôóíêöèè óãëîâûõ ðàçìåðîâ òåïëî-

âûõ íåîäíîðîäíîñòåé îáúåêòà â ñîîòâåòñòâèè ñ òàáëèöåé 3.18.

202

Òàáëèöà 3.20.

Ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé òåïëîâûõ íåîäíîðîäíîñòåé,

èìåþùèõ êîíå÷íûå ðàçìåðû â äâóõ íàïðàâëåíèÿõ

3.5.3. ÂÛÁÎÐ ÐÀÑÑÒÎßÍÈß ÑÚÅÌÊÈ È ÐÀÑ ÷ÅÒ ÏÎÃÐÅØÍÎÑÒÈ

ÈÇÌÅÐÅÍÈß

ÐÀÄÈÀÖÈÎÍÍÛÕ ÒÅÌÏÅÐÀÒÓÐ ÏÐ Î ÑÒÐÀÍÑÒÂÅÍÍÛÕ

ÍÅÎÄÍÎÐÎÄÍÎÑÒÅÉ

ÎÁÚÅÊÒÀ

Ïðè ïðîâåäåíèè òåïëîâèçèîííîé ñúåìêè íåîáõîäèìî ñòðåìèòüñÿ

âûáðàòü ðàññòîÿíèå äî îáñëåäóåìîãî îáúåêòà, êîòîðîå óäîâëåòâîðÿëî

áû êðèòåðèþ õîðîøåãî êîíòðàñòà âñåõ òåïëîâûõ íåîäíîðîäíîñòåé

îáúåêòà, ò.å.

L £ z /T

(95%), (3.56)

ãäå z  ìèíèìàëüíîå ðàññòîÿíèå ìåæäó òåïëîâûìè íåîäíîðîäíîñòÿìè

îáúåêòà, èëè, ïî êðàéíåé ìåðå, óäîâëåòâîðÿëî òî÷íîñòè èçìåðåíèé ìàê-

ñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ ñèãíàëà îò íåîäíîðîäíîñòè, ò.å.

L £ Dz /a, (3.57)

203

ãäå Dz  ðàçìåð ëèíåéíîé íåîäíîðîäíîñòè, à a  óãëîâîé ðàçìåð

íåîäíîðîäíîñòè, êîòîðûé âûáèðàåòñÿ èç òàáëèöû 3.20 â ñîîòâåòñòâèè

ñ äîïóñòèìîé îøèáêîé èçìåðåíèé. Åñëè äîïóñòèìàÿ îøèáêà èçìåðå-

íèÿ òåìïåðàòóðû òåïëîâîé íåîäíîðîäíîñòè íå äîëæíà ïðåâûøàòü dT

òî äîïóñòèìàÿ ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ àìïëèòóäû ñèãíàëà íå äîëæíà

ïðåâûøàòü

; (3.58)

A = T

 T

, (3.59)

ãäå T

è T

 èñòèííàÿ ðàäèàöèîííàÿ òåìïåðàòóðà òåïëîâîé íåîäíî-

ðîäíîñòè è ðàäèàöèîííàÿ òåìïåðàòóðà êðóïíîãî ýëåìåíòà îáúåêòà, ñîîò-

âåòñòâåííî, íà êîòîðîì íàõîäèòñÿ íåîäíîðîäíîñòü. Ïðè îïðåäåëåíèè

ðàññòîÿíèÿ ñúåìêè âåëè÷èíû T

è T

çàäàþòñÿ îðèåíòèðîâî÷íî, ðó-

êîâîäñòâóÿñü ðàñ÷åòîì ïðè ïëàíèðîâàíèè ýêñïåðèìåíòà. Äàëåå ïî âå-

ëè÷èíå ïîãðåøíîñòè DF

(a) = 1 F

(a) èç òàáëèöû 3.18 âûáèðàåòñÿ

äîïóñòèìûé ìèíèìàëüíûé óãëîâîé ðàçìåð ëèíåéíîé íåîäíîðîäíîñòè

è îïðåäåëÿåòñÿ ðàññòîÿíèå ñúåìêè ïî (3.57). Åñëè ê îáúåêòó (ýëåìåíòó

îáúåêòà) íåëüçÿ ïðèáëèçèòüñÿ íà òðåáóåìîå ðàññòîÿíèå, òî ìîæåò áûòü

âíåñåíà ïîïðàâêà íà èçìåðåíèå ðàäèàöèîííîé òåìïåðàòóðû íåîäíî-

ðîäíîñòè. Èñòèííàÿ ðàäèàöèîííàÿ òåìïåðàòóðà â ìàêñèìóìå ñèãíàëà

îò íåîäíîðîäíîñòè ìîæåò áûòü íàéäåíà èç óðàâíåíèÿ

; (3.60)

, (3.61)

ãäå T ¢

 èçìåðåííàÿ ðàäèàöèîííàÿ òåìïåðàòóðà, ñîîòâåòñòâóþùàÿ

ìàêñèìóìó ñèãíàëà îò òåïëîâîé íåîäíîðîäíîñòè, a a¢ = Dz / L¢, óãëî-

âîé ðàçìåð íåîäíîðîäíîñòè, êîòîðûé èìååò ìåñòî ïðè ñúåìêå ñ ðàñ-

ñòîÿíèÿ L¢ > L. Â ñëó÷àå ðàçíîñòåé òåìïåðàòóð T ¢

 T

£ 10 ¸15°

204

. (3.62)

Ñóòü ðàññóæäåíèé è ðàñ÷åòíûå ôîðìóëû áóäóò îäíè è òå æå äëÿ

òåïëîâîé íåîäíîðîäíîñòè, êîòîðàÿ èìååò íåáîëüøèå ðàçìåðû ïî äâóì

êîîðäèíàòàì, òîëüêî âìåñòî D F

(a) èñïîëüçóåòñÿ DF

(a , b) èç òàá-

ëèöû 3.20, îòìåòèì, ÷òî DF

(a) @ DF

(a, b) ïðè b ³ 4s.

Ïðîñòûå âûøåïðèâåäåííûå ôîðìóëû ñïðàâåäëèâû ëèøü â òîì

ñëó÷àå, êîãäà òåïëîâûå íåîäíîðîäíîñòè óäàëåíû íàñòîëüêî, ÷òî ïðè

èçìåðåíèè íå îêàçûâàþò äðóã íà äðóãà âëèÿíèÿ. Ïðè áëèçêîì ðàññòî-

ÿíèè äðóã îò äðóãà òåïëîâûå íåîäíîðîäíîñòè âëèÿþò íà ñèãíàëû îò

ñîñåäíèõ íåîäíîðîäíîñòåé.

Â òàáëèöå 3.21 äëÿ ïðèìåðà ïðèâåäåíû ðàññòîÿíèÿ äî îáúåêòà

ñúåìêè (èëè åãî ýëåìåíòà), äëÿ ðàçìåðà íåîäíîðîäíîñòè D z = 0,01 ì.

Òàáëèöà 3.21.

Ðàññòîÿíèÿ äî îáúåêòà ñúåìêè â [ì]

Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëàãàåìàÿ â äàííîé ðàáîòå ìåòîäèêà ïîçâîëÿ-

åò ïðîâîäèòü îáîñíîâàííûé ñ òî÷êè çðåíèÿ ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé

âûáîð ðàññòîÿíèé ñúåìêè â çàâèñèìîñòè îò ðàçìåðîâ òåïëîâûõ íåîäíî-

ðîäíîñòåé è ïðè íåîáõîäèìîñòè ïîçâîëÿåò ó÷åñòü ïîãðåøíîñòü èçìåðå-

íèÿ òåïëîâîé íåîäíîðîäíîñòè, èìåþùåé ÷åòêî î÷åð÷åííûå ãðàíèöû.

205

ÃËÀÂÀ 4

ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÎÅ ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÓÐÀÂÍÅÍÈß

ÑÓÌÌÀÐÍÎÉ ÑÂÅÒÈÌÎÑÒÈ È ÑÈÑÒÅÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÕ

ÏÎÃÐÅØÍÎÑÒÅÉ

4.1. Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ îöåíêà êîýôôèöèåíòîâ

èçëó÷åíèÿ ìàòåðèàëîâ

Èç ðàññìîòðåíèÿ èçëó÷àòåëüíîé ñïîñîáíîñòè ìàòåðèàëîâ ñëåäóåò, ÷òî

äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ óðàâíåíèÿ ñóììàðíîé ÿðêîñòè íåîáõîäèì èíòåã-

ðàëüíûé ñðåäíèé êîýôôèöèåíò èçëó÷åíèÿ â ñïåêòðàëüíîé ïîëîñå ÷óâ-

ñòâèòåëüíîñòè òåïëîâèçîðà. Êîýôôèöèåíòû èçëó÷åíèÿ äëÿ ìíîãèõ

ìàòåðèàëîâ èìåþòñÿ â ëèòåðàòóðå, à òàêæå ðåêîìåíäóþòñÿ ôèðìàìè-

èçãîòîâèòåëÿìè òåðìîãðàôè÷åñêîé àïïàðàòóðû, íî èíîãäà âîçíèêàåò

âîïðîñ îá èõ âåëè÷èíå, îñîáåííî åñëè êîýôôèöèåíòû èçëó÷åíèÿ ìàòå-

ðèàëîâ èçìåíÿþòñÿ â çàâèñèìîñòè îò ñòåïåíè îêèñëåíèÿ ïîâåðõíîñòè

ìàòåðèàëà è äðóãèõ ôàêòîðîâ. Òà æå ïðîáëåìà âîçíèêàåò, êîãäà ïðè

îáñëåäîâàíèè íåèçâåñòíû ìàòåðèàëû, èç êîòîðûõ èçãîòîâëåí îáúåêò.

Â ýòèõ óñëîâèÿõ íåîáõîäèìî ýêñïåðèìåíòàëüíîå îïðåäåëåíèå îïòè-

÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ìàòåðèàëîâ ñ ïîìîùüþ òåðìîãðàôè÷åñêèõ ñèñòåì.

Ðàññìîòðèì ñíà÷àëà ïîëèðîâàííûå ìàòåðèàëû.

Ïîä ïîëèðîâàííûìè ìàòåðèàëàìè ïîíèìàþòñÿ ìåòàëëû è äèýëåê-

òðèêè, ñòåïåíü øåðîõîâàòîñòè ïîâåðõíîñòè êîòîðûõ ìàëà è íå âûçû-

âàåò ñóùåñòâåííîé äèôôóçèîííîé ñîñòàâëÿþùåé îòðàæåíèÿ.

Èçâåñòíî, ÷òî êîýôôèöèåíòû èçëó÷åíèÿ ìàòåðèàëîâ öåëåñîîáðàç-

íî îïðåäåëÿòü ÷åðåç êîýôôèöèåíòû îòðàæåíèÿ è ïðîïóñêàíèÿ â ñëó-

÷àå ïîëóïðîçðà÷íûõ äèýëåêòðèêîâ.

Íà ðèñ. 4.1,à ïðèâåäåíà ñõåìà èçìåðåíèÿ êîýôôèöèåíòà îòðàæå-

íèÿ îáðàçöà Î, ãäå S  òåïëîâîé èñòî÷íèê, S

 óñïåøíî îáîçíà÷åí

èñòî÷íèê ôîíîâîãî èçëó÷åíèÿ, à ThV  òåïëîâèçîð. Èçìåðåíèå îòðà-

æåííîãî èçëó÷åíèÿ èñòî÷íèêà S äîëæíî ïðîâîäèòñÿ ïîä óãëîì çåðêàëü-

íîãî îòðàæåíèÿ j = i. Ýòîé ñõåìå â îáùåì ñëó÷àå ñîîòâåòñòâóåò

óðàâíåíèå ýôôåêòèâíûõ ñâåòèìîñòåé

, (4.1)

ãäå T

 òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ òåìïåðàòóðà ïîëèðîâàííîãî îáðàçöà,

è T

 àáñîëþòíûå òåìïåðàòóðû èñòî÷íèêà è ôîíà. Ïðè èçìåðåíèè

èçëó÷åíèÿ èñòî÷íèêà S, îòðàæåííîãî îò íåïðîçðà÷íîãî îáðàçöà, íà ïðè-

206

åìíèê ïîïàäàåò èçëó÷åíèå, îòðàçèâøèåñÿ îò ïåðåäíåé ïîâåðõíîñòè,

òî e=1-r, à t =0. Â ñëó÷àå ïîëóïðîçðà÷íîãî ìàòåðèàëà íà ïðèåìíèê

ïîñòóïàåò èçëó÷åíèå íå òîëüêî îòðàçèâøååñÿ îò ïåðåäíåé, íî è îò çàäíåé

ïîâåðõíîñòè, ñëåäîâàòåëüíî, èçìåðåííûé êîýôôèöèåíò èçëó÷åíèÿ áó-

äåò ðàâåí «êàæóùåìóñÿ» è îïðåäåëÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé

e = 1 - r - t. (4.2)

Èìååòñÿ äâà âàðèàíòà îïðåäåëåíèÿ êîýôôèöèåíòà îòðàæåíèÿ. Åñëè

èñïûòóåìûé îáðàçåö íàõîäèòñÿ â ïîìåùåíèè ñ ðàâíîìåðíî ðàñïðåäå-

ëåííîé òåìïåðàòóðîé, îïðåäåëÿþùåé òåìïåðàòóðó ôîíà T

, à òåðìî-

äèíàìè÷åñêàÿ òåìïåðàòóðà îáðàçöà òàêæå ðàâíà òåìïåðàòóðå ôîíà

@ T

, òî, ðåøàÿ óðàâíåíèÿ (4.1) è (4.2) ñîâìåñòíî, ïîëó÷èì

. (4.3)

Òåìïåðàòóðà ôîíà ìîæåò áûòü çàðåãèñòðèðîâàíà òåðìîìåòðîì, à òåì-

ïåðàòóðà èñòî÷íèêà T

òåïëîâèçîðîì, ïîñêîëüêó â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà

èñïîëüçóþòñÿ èìèòàòîðû ÷åðíîãî òåëà.

Åñëè òåìïåðàòóðà îáðàçöà îòëè÷àåòñÿ îò òåìïåðàòóðû ôîíà, òî

íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü â ýêñïåðèìåíòå äâà èñòî÷íèêà ñ ðàçëè÷íû-

ìè òåìïåðàòóðàìè T

è T

. Òîãäà çàïèñàâ äâà óðàâíåíèÿ òèïà (4.1) è

ðåøèâ èõ ñîâìåñòíî, ïîëó÷èì

Ðèñ. 4.1. Ñõåìà èçìåðåíèÿ êîýôôèöèåíòà îòðàæåíèÿ (à) è ïðîïóñêàíèÿ (á)

ïîëèðîâàííîãî ìàòåðèàëà

à)

á)

207

. (4.4)

Èçìåðåíèå ïðîïóñêàíèÿ ïîëóïðîçðà÷íûõ ìàòåðèàëîâ äîëæíî ïðî-

âîäèòüñÿ ïî ñëåäóþùåé ñõåìå, ïðèâåäåííîé íà ðèñ. 4.1,á. Ýòîé ñõåìå

ñîîòâåòñòâóåò óðàâíåíèå ýôôåêòèâíûõ ñâåòèìîñòåé



. (4.5)

Ïðè T

ñîâìåñòíîå ðåøåíèå óðàâíåíèé (4.2) è (4.5) ïðèâîäèò



. (4.6)

Åñëè T

¹ T

, òîãäà íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü âàðèàíò ðàáîòû ñ èñòî÷-

íèêàìè ïðè äâóõ òåìïåðàòóðàõ. Â ýòîì ñëó÷àå

. (4.7)

Èç ýòèõ óðàâíåíèé âèäíî, ÷òî äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîýôôèöèåíòà ïðî-

ïóñêàíèÿ îáðàçöà íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü åãî êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ.

Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî âàðèàíò ðàáîòû ñ èñòî÷íèêàìè ïðè äâóõ

òåìïåðàòóðàõ áîëåå íàäåæåí äàæå â ñëó÷àå ïðè T

= T

, ïîñêîëüêó âñå

èçëó÷åíèÿ âûïîëíÿþòñÿ îäíèì òåïëîâèçîðîì è ñèñòåìàòè÷åñêèå ïî-

ãðåøíîñòè îïðåäåëåíèÿ ðàäèàöèîííîé òåìïåðàòóðû íå áóäóò âëèÿòü

íà òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ îïòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ.

Ðàññìîòðèì êîíêðåòíûå ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ îïòè÷åñêèõ õà-

ðàêòåðèñòèê íà ïðèìåðå èññëåäîâàíèÿ ïëàñòèíû îêîííîãî ñòåêëà, êî-

òîðîå íåïðîçðà÷íî â äëèííîâîëíîâîé ÈÊ îáëàñòè 812 ìêì, à â îáëà-

ñòè 35,5 ìêì îíî îáëàäàåò ïðîïóñêàíèåì äëÿ òîëùèí ìåíåå ~89 ìì.

Èññëåäîâàíèå îïòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê îêîííîãî ñòåêëà òîëùèíîé

4,3 ìì ïðîâîäèëîñü ñ ïîìîùüþ òåïëîâèçîðîâ AGEMA 550 SW, ðàáîòà-

þùåãî â êîðîòêîâîëíîâîé îáëàñòè 3,55,5 ìêì, è äëèííîâîëíîâîãî

AGEMA 570 LW â îáëàñòè ñïåêòðà 812 ìêì.

Ïîñêîëüêó èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëèñü â óñëîâèÿõ, êîãäà òåìïåðàòóðà

ñòåêëà áûëà ðàâíà òåìïåðàòóðå ñðåäû, ò.å. T

= T

, áûëà âûïîëíåíà

208

êàëèáðîâêà òåïëîâèçîðîâ ïî èìèòàòîðàì ÷åðíîãî òåëà ñ öåëüþ âûÿâ-

ëåíèÿ ñèñòåìàòè÷åñêèõ ïîãðåøíîñòåé èçìåðåíèé. Ðåçóëüòàòû êàëèá-

ðîâîê ïîêàçàëè, ÷òî ó îáðàçöà òåïëîâèçîðà 570 LW ñèñòåìàòè÷åñêèå

ïîãðåøíîñòè îòñóòñòâóþò, ïî êðàéíåé ìåðå, â äèàïàçîíå òåìïåðà-

òóð îêðóæàþùåé ñðåäû 11,625°C, à îáðàçåö 550 SW, èñïîëüçîâàâ-

øèéñÿ â ýêñïåðèìåíòå, îáëàäàåò áóëüøèìè ñèñòåìàòè÷åñêèìè ïîãðåø-

íîñòÿìè. Ðåãðåññèîííîå óðàâíåíèå èçìåðåííîé òåìïåðàòóðû íà

èñòèííóþ ðàäèàöèîííóþ òåìïåðàòóðó èìååò âèä ïðÿìîé (ðèñ. 3.6) ñ

ïàðàìåòðàìè, ïðèâåäåííûìè â òàáëèöå 3.16 äëÿ òåìïåðàòóðû îêðó-

æàþùåé ñðåäû t

= 25°C. Îáðàáîòêà ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé ñ 550 SW

ïðîâîäèëàñü ñ ó÷åòîì âûÿâëåííûõ ñèñòåìàòè÷åñêèõ ïîãðåøíîñòåé.

Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé òåìïåðàòóð ïî ñõåìå (ðèñ. 4.1,à) ïðèâåäå-

íû â òàáëèöå 4.1 äëÿ ïðèáîðà AGEMA 570 LW, à â òàáëèöå 4.2 äëÿ

AGEMA 550 SW.

Òàáëèöà 4.1.

Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé 570 LW ïî êîíòðîëþ êîýôôèöèåíòà îòðàæåíèÿ

Òàáëèöà 4.2.

Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé 550 SW ïî êîíòðîëþ êîýôôèöèåíòà îòðàæåíèÿ

Â òàáëèöå 4.3 ïðèâåäåíû äàííûå èçìåðåíèé òåìïåðàòóð ïî ñõåìå

(ðèñ. 4.1,á) ïî îïðåäåëåíèþ ïðîïóñêàíèÿ.

Òåìïåðàòóðà èñòî÷íèêà áûëà ïîñòîÿííîé è ðàâíà t ¢

= 460°Ñ,

= 508°C è T

= 781°K.

Ðåçóëüòàòû îïðåäåëåíèÿ îïòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ñòåêëà ïðè-

âåäåíû â òàáëèöå 4.4.

209

Äëÿ îáëàñòè ñïåêòðà ïðèáîðà 550 SW ïîêàçàíî, ÷òî êîýôôèöèåíò

îòðàæåíèÿ ïðè íîðìàëüíîì ïàäåíèè ëó÷åé íà äëèíàõ âîëí: 3 ìêì

=0,028; 4,0 ìêì r

=0,025 è 5,0 ìêì r

= 0,025. Äëÿ îáëàñòè ñïåêòðà

ïðèáîðà 570 LW íà äëèíàõ âîëí: 7,0 ìêì r

=0,01; 8,0 ìêì r

=0,01; 9,0

ìêì r

=0,17; 10,0 ìêì r

=0,18. Èçìåðåííóþ âåëè÷èíó â îïèñàííîì

ýêñïåðèìåíòå äëÿ íîðìàëüíîãî ïàäåíèÿ ëó÷åé ìîæíî ñ÷èòàòü ðàâíîé

0,135 äëÿ èíòåãðàëüíîé ïîëîñû ÷óâñòâèòåëüíîñòè òåïëîâèçîðà 570 LW.

Êðîìå òîãî, áûëî ïðîâåäåíî ñîïîñòàâëåíèå êîýôôèöèåíòà èçëó÷åíèÿ

îêîííîãî ñòåêëà â äëèííîâîëíîâîé îáëàñòè ñïåêòðà, ïîëó÷åííîãî â

ýêñïåðèìåíòå, è ðàñ÷åòíîãî óãëîâîãî õîäà äèýëåêòðèêà ñ ïîêàçàòåëåì

ïðåëîìëåíèÿ ðàâíûì 2. Ïðè óãëàõ â ïðåäåëàõ 60° îòíîñèòåëüíûå

óãëîâûå çàâèñèìîñòè, ðàññ÷èòàííûå ïî ýòèì äàííûì, ïðàêòè÷åñêè

ñîâïàäàþò. Ïðè óãëàõ áîëåå 60° íà÷èíàåòñÿ îáëàñòü, ãäå âîçìîæíû

ñóùåñòâåííûå ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé, è èñïîëüçîâàòü ýòó îáëàñòü

óãëîâ äëÿ èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóð ñòåêëà íå ðåêîìåíäóåòñÿ.

Ê íåïîëèðîâàííûì îòíîñÿòñÿ ìàòåðèàëû ñ äèôôóçèîííûì è çåð-

êàëüíî-äèôôóçíûì îòðàæåíèåì ïîâåðõíîñòè. Òàêèìè ïîâåðõíîñòÿìè

Òàáëèöà 4.3.

Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèÿ 550 SW ïî êîíòðîëþ êîýôôèöèåíòà ïðîïóñêàíèÿ

Òàáëèöà 4.4.

Îïòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè îêîííîãî ñòåêëà òîëùèíîé 4,3 ìì

210

îáëàäàþò âñå ìàòåðèàëû, îòíîñÿùèåñÿ ê ÷åðíûì èçëó÷àòåëÿì, è áîëü-

øèíñòâî ìàòåðèàëîâ, èñïîëüçóåìûõ â ïðîìûøëåííîñòè. Ê ýòîìó æå êëàñ-

ñó îòíîñÿòñÿ ìåòàëëû ñ ñèëüíî îêèñëåííîé ïîâåðõíîñòüþ.

Ïðè òåðìîãðàôè÷åñêèõ èçìåðåíèÿõ, êàê óêàçûâàëîñü ðàíåå, òðå-

áóþòñÿ èíòåãðàëüíûå ýôôåêòèâíûå êîýôôèöèåíòû èçëó÷åíèÿ â ïî-

ëîñå ÷óâñòâèòåëüíîñòè òåïëîâèçîðà, è, êðîìå òîãî, ñ ó÷åòîì ðåàëüíî-

ãî ñîñòîÿíèÿ ïîâåðõíîñòè è òåìïåðàòóðû êîíêðåòíîãî ìàòåðèàëà.

Îïðåäåëåíèå êîýôôèöèåíòà èçëó÷åíèÿ ïîâåðõíîñòè äèôôóçíî èëè

çåðêàëüíî-äèôôóçíî îòðàæàþùåãî íåïðîçðà÷íîãî îáúåêòà öåëåñîîá-

ðàçíî òàêæå ïðîâîäèòü, èñïîëüçóÿ âçàèìîñâÿçü êîýôôèöèåíòà èçëó-

÷åíèÿ è îòðàæåíèÿ e=1-r. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ âåëè÷èíû êîýôôèöèåí-

òà îòðàæåíèÿ, êîòîðîå ìîæíî èñïîëüçîâàòü â ýòîé ïðîñòîé âçàèìîñâÿçè,

íåîáõîäèìî óñòðîéñòâî, ñïîñîáíîå ñîçäàòü äâà óðîâíÿ ïîëóñôåðè÷åñ-

êîé ôîíîâîé çàñâåòêè. Ïðîùå âñåãî ðåàëèçóåòñÿ óñòðîéñòâî, êîãäà èç-

ëó÷åíèå ôîíîâîé çàñâåòêè íå ñòàáèëèçèðóåòñÿ íà êàêîé-òî îïðåäåëåí-

íîé òåìïåðàòóðå, à èçìåðÿåòñÿ òåïëîâèçîðîì ñ ïîìîùüþ äèôôóçíîãî

çåðêàëà. Çàïèøåì äâà óðàâíåíèÿ, êîòîðûå ñâÿçûâàþò ñâåòèìîñòè

îáúåêòà çàñâåòêè

; (4.8)

, (4.9)

ãäå

è  ýôôåêòèâíûå òåìïåðàòóðû ôîíîâîé çàñâåòêè îò «ãî-

ðÿ÷åãî» è «õîëîäíîãî» èñòî÷íèêîâ, ñîîòâåòñòâåííî. Ðåøàÿ îòíîñèòåëü-

íî êîýôôèöèåíòà èçëó÷åíèÿ, ïîëó÷èì

. (4.10)

Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñâåòèìîñòè ôîíîâîé çàñâåòêè èñïîëüçóåì äèô-

ôóçíîå çåðêàëî ñ êîýôôèöèåíòîì èçëó÷åíèÿ e

, êîòîðîå ïîìåùàåì â

ïëîñêîñòü óñòàíîâêè èñïûòóåìîé ïîâåðõíîñòè îáúåêòà è îïðåäåëÿåì