Bezstykowy pomiar temperatury, wyznaczanie współczynnika emisyjności- wykonanie.pdf

Ę wiczenie MC_12. Bezstykowy pomiar temperatury, wyznaczanie współczynnika emisyjno Ļ ci.

Ę wiczenie

Temat ę wiczenia:

Bezstykowy pomiar temperatury,

Konspekt

MC_12

wyznaczanie współczynnika emisyjno Ļ ci

V_1.0

Nr zespołu:

Wydział, rok, grupa:

Data

Nazwisko i imi ħ

Ocena

Teoria

Wykonanie ę wiczenia

Ko ı cowa z ę wiczenia

Elementy układu :

1) zamra Ň arka;

2) kamera termograficzna V 20;

Dodatkowe elementy :

6) termopary;

7) ta Ļ ma klej Ģ ca;

3) termometr cyfrowy;

8) stoper;

4) pirometr;

5) komputer;

9) no Ň yczki.

6) przegrody z materiałów izolacyjnych;

12.1. Opis stanowiska pomiarowego

Rol ħ urz Ģ dzenia zapewniaj Ģ cego konieczn Ģ , do wywołania przepływu ciepła, ró Ň nic ħ temperatur pełni

na stanowisku pomiarowym lodówka (zamra Ň arka). Schemat stanowiska do wyznaczania

współczynnika przenikania ciepła znajduje si ħ na rysunku 12.1. Stanowisko pomiarowe składa si ħ z:

•

lodówki, na której zamocowane s Ģ przegrody z ró Ň nych materiałów budowlanych;

•

kamery termograficznej;

•

termometru cyfrowego z zestawem termopar;

•

komputera rejestruj Ģ cego dane z urz Ģ dze ı pomiarowych.

Przegroda (2) z materiału, dla którego chcemy ustali ę współczynnik przenikania ciepła, jest

odpowiednio umocowana na ramie lodówki (1) za pomoc Ģ pasów z rzepami. Ró Ň nica temperatur

otoczenia (T i ) i temperatury wewn Ģ trz lodówki (T e ) generuje w przegrodzie przepływ ciepła (Q). Do

ustalenia współczynnika przenikania ciepła konieczne jest uzyskanie warto Ļ ci temperatury

wewn ħ trznej (T se ) i zewn ħ trznej (T si ) Ļ cianki przegrody. Pomiar temperatur przeprowadzany jest przy

u Ň yciu termometru cyfrowego (4), wyposa Ň onego w termopary, których ko ı ce s Ģ umocowane przy

pomocy ta Ļ my samoprzylepnej do powierzchni przegrody. W celu zobrazowania dwuwymiarowego

rozkładu temperatur powierzchni przegrody przeprowadzany jest pomiar mocy promieniowania

podczerwonego tej powierzchni, przy u Ň yciu kamery termograficznej (3). Dane uzyskane za pomoc Ģ

urz Ģ dze ı pomiarowych s Ģ zapisywane przez komputer (5).

Wydział Paliw i Energii Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie

Ę wiczenie MC_12. Bezstykowy pomiar temperatury, wyznaczanie współczynnika emisyjno Ļ ci.

W miejsce drzwiczek tej lodówki zamocowana jest rama stanowi Ģ ca uchwyt dla badanych przegród.

Mocowanie przegród odbywa si ħ przy u Ň yciu odpowiednich pasów i uchwytów widocznych na

Rys.12.2.

Zastosowana kamera to model V-20 produkcji firmy Vigo (przedstawiona na Rys. 12.3.). Cało Ļę jest

transmitowana ł Ģ czem szeregowym RS232 do komputera. Wyniki pomiaru s Ģ przedstawiane w postaci

kolorowego termogramu. Termograf V-20 dokonuje 57600 pomiarów temperatury podczas jednego

skanowania. Przy nastawieniu optyki na niesko ı czono Ļę , uzyskujemy pełn Ģ ostro Ļę obrazu od 2 m

przy rozdzielczo Ļ ci 10 mrad oraz od 4 m przy rozdzielczo Ļ ci 5 mrad. Podstawowe dane techniczne

urz Ģ dzenia podane s Ģ poni Ň ej:

Rys 12.1 Schemat stanowiska

pomiarowego

badania

współczynników przewodzenia

ciepła przy u Ň yciu kamery

termograficznej:

1 – lodówka;

2 – przegroda z badanego

materiału;

3 – kamera termograficzna;

4 – termometr cyfrowy wraz z

termoparami;

5 – komputer.

Kamera termograficzna jest sprz ħŇ ona z komputerem, na którym zainstalowane jest odpowiednie

oprogramowanie, umo Ň liwiaj Ģ ce wizualizacj ħ , analiz ħ oraz obróbk ħ obrazów termalnych.

Wydział Paliw i Energii Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie

Ę wiczenie MC_12. Bezstykowy pomiar temperatury, wyznaczanie współczynnika emisyjno Ļ ci.

Przegroda z płyty

gipsowo-kartonowej

Warstwa izolacyjna

styropianu

T se

Pasy z rzepami

przytrzymuj Ģ ce badan Ģ

przegrod ħ

T se1

T se2

Płytka do pomiaru

strumienia ciepła

Rys.12.2 . Mocowanie przegrody i termopar.

Rys.12.3 . Kamera termograficzna typu V - 20

Parametry pracy kamery V-20:

- detektor: HgCdTe, chłodzony termoelektrycznie

- rozdzielczo Ļę : 240x240 pikseli,

-zakresy temperatur: zakres I: od (–15) do +25°C oraz

zakres II od (–32) do +212°C,

-rozdzielczo Ļę termiczna: 0,1 °C dla zakresu I i

1 °C dla zakresu II,

- zakres spektralny: 8-12 µm,

- dokładno Ļę pomiaru: 5%,

- k Ģ t skanowania: 30° x 30°,

- czas tworzenia obrazu: 25 s,

- temperatura otoczenia T o : do 30°C.

Oprogramowanie dla kamery termograficznej – program TERMOGRAF jest oprogramowaniem

wizualizacyjm i posiada du Ň e mo Ň liwo Ļ ci obróbki termogramów poprzez: zmian ħ palety barw, zmian ħ

zakresu obrazowanych temperatur (zoom termiczny), automatyczne wyszukiwanie najcieplejszego i

najzimniejszego punktu, mo Ň liwo Ļę zaznaczenia regionu zainteresowania, w którym mo Ň emy

odszuka ę punkty i wy Ļ wietli ę ich warto Ļę , istnieje równie Ň mo Ň liwo Ļę wyeksportowania danych

termograficznych z zaznaczonego obszaru do innych programów obróbki danych, co pozwala na

wykorzystywanie dodatkowych mo Ň liwo Ļ ci analizy i obróbki danych. Oprócz mo Ň liwo Ļ ci

Wydział Paliw i Energii Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie

Ę wiczenie MC_12. Bezstykowy pomiar temperatury, wyznaczanie współczynnika emisyjno Ļ ci.

analizowania i obróbki termogramów oprogramowanie umo Ň liwia równie Ň ich automatyczn Ģ

archiwizacj ħ . Obraz interfejsu u Ň ytkownika został przedstawiony na Rys.12.4.

OPCJONALNA

PALETA BARW

ZOOM

TERMICZNY

Rys12.4 . Obraz interfejsu u Ň ytkownika oprogramowania termografu dla obrazu termalnego przegrody

TEMPERATURA

MINIMALNA

gipsowej wraz z wykresem przebiegu temperatury uzyskanej z termogramu.

Kolejnym elementem wyposa Ň enia stanowiska jest termometr cyfrowy Rys.12.5a) oraz cztery

termopary (termometr jednocze Ļ nie mierzy temperatur ħ z dwóch termopar). Termometr posiada opcje,

dzi ħ ki której mo Ň liwe jest wy Ļ wietlanie ró Ň nicy temperatur pokazywanych przez dwie sondy

pomiarowe. Zapami ħ tuje równie Ň maksymaln Ģ oraz minimaln Ģ zarejestrowan Ģ temperatur ħ .

10) T 1

Rys. 12.5 .a) Termometr cyfrowy u Ň ywany w ę wiczeniu;

b) pulpit manipulacyjny termometru

10) T 2

Obja Ļ nienia klawiszy:

q -wł Ģ czanie i wył Ģ cznie urz Ģ dzenia

Rel/Hold – nacisn Ģę krótko wskazania T1-T2;

Hold - zmro Ň enie danych

nacisn Ģę przez przycisk przez 2 s - wskazania 0,0

Timer - ustawienie czasu pomiaru

Channel - przeł Ģ cznik trybu pracy T 1 lub T 2

lub ró Ň nicy T 1 -T 2

C/F - przeł Ģ czenie trybu wy Ļ wietlania T z o C na F

Rec - zapis

Rec

Rel

Hold

C/F

Timer

Bł Ģ d (niepewno Ļę ) pomiaru temperatury za pomoc Ģ termopar w niniejszym stanowisku przyjmujemy

jako D T = 0.3 C.

Wydział Paliw i Energii Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie

Ę wiczenie MC_12. Bezstykowy pomiar temperatury, wyznaczanie współczynnika emisyjno Ļ ci.

10 T 1

10 T 2

1 Rec 2 ma

xmax

2 min

AVG

3 Hold

3 Rel

4 Bat

Rys. 12. 6 . Wy Ļ wietlacz

termometru cyfrowego

OO.OO.OO

5 o C F

6 T 1 - T 2

OO.OO.OO

6 Channe l

Obja Ļ nienia:

1) Rec -tryb rejestracji; 2) max/min zapami ħ tane wart.T; 3) Hold/Relative –zamro Ň enie/ wyzerowanie

4) Bat - wska Ņ nik baterii; 5) tryb pracy o C F; 6) wska Ņ nik kanału pracy T 1 lub T 2 lub ró Ň nica T 1 -T 2

6) Channel- przeł Ģ czanie trybu pracy –temperatura T 1 lub T 2 lub ró Ň nica T 1 -T 2 ; 7) wy Ļ wietlacz

główny T 1 lub T 2 lub ró Ň nicy T 1 -T 2; 8 ) wska Ņ nik typu termopary; 9) wy Ļ wietlacz pomocniczy T 1 lub T 2

lub ró Ň nicy T 1 -T 2 ; 10) gniazdo termopar T 1 -T 2; 11 ) zegar czasu wzgl ħ dnego

Bezstykowego pomiaru temperatury b ħ dziemy dokonywa ę pirometrem RAYTEK MX2 – Rys. 12.7.

Rys. 12.7 Pirometr Raytek MX2

•

zakres mierzonych temperatur od (–30°C) do +900°C;

•

dokładno Ļę ±0,75 lub ±1°C;

•

czas odpowiedzi 250ms;

•

wska Ņ nik z kółeczkiem z 16-tu punktów laserowych

•

odległo Ļę / Ļ rednica kółeczka 60:1

•

ustawiana emisyjno Ļ ci

•

zasilanie 2 baterie AA.

Instrukcje i wi ħ cej informacji na temat u Ň ywanego w ę wiczeniu sprz ħ tu pomiarowego znajdziesz na

stronie platformy e-lerningowej.

Wydział Paliw i Energii Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie

11./12. Wykonanie ę wiczenia

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: