автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Инфракрасные пирометры для диагностики теплотехнических характеристик конструкций

кандидата технических наук
Енюшин, Владимир Николаевич
город
Казань
год
2006
специальность ВАК РФ
05.11.13
Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Инфракрасные пирометры для диагностики теплотехнических характеристик конструкций»

Автореферат диссертации по теме "Инфракрасные пирометры для диагностики теплотехнических характеристик конструкций"

На правах рукописи

Г _

ЕИЮШИН ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ

0030Е5Т402

ИНФРАКРАСНЫЕ ПИРОМЕТРЫ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНСТРУКЦИЙ

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань-2006

003067402

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Козлов Владимир Константинович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Кубарев Юрий Григорьевич

доктор технических наук, ст. науч. сотр. Каратаев Робиндар Николаевич

Ведущая организация: ФГУП «НПО Государственный институт при-

кладной оптики»

Защита состоится 16 февраля 2007 г. в 16 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д212.082.01 при ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет» по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет», с авторефератом - на сайте http://info.kgeu.ru

Автореферат разослан « » уй 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Батанова Н.Л.

Актуальность темы.

Вопрос энергетической безопасности - один из наиболее значимых на современном этапе развития общества. Решение его немыслимо без должного внимания вопросам энергосбережения и рационального использования топливно-энергетических ресурсов. В то же время исследования, проводившиеся в последнее время, показывают, что общие теплопотери, особенно в сфере жилищно-коммунального хозяйства, могут достигать 40-50%.

Одним из наиболее объективных показателей теплотехнических характеристик ограждающих конструкций зданий, обмуровки теплогенераторов и других теплоизолирующих конструкций, является распределение температуры на их поверхности. Контактное измерение температуры - процесс весьма трудоемкий, особенно на больших площадях, при наличии на обследуемой поверхности труднодоступных участков, участков с высокой температурой или опасного для жизни человека электрического потенциала.

Использование различных оптико-электронных систем измерения температуры позволяет решить эту проблему, однако получившие наибольшее распространение системы - тепловизоры и простейшие ИК-пирометры - имеют ряд существенных недостатков.

Достоинства тепловизоров очевидны - они позволяют визуализировать поле температур и выявить все участки с аномалиями температурного поля. Однако эти приборы имеют и недостатки - до недавнего времени существовала необходимость охлаждения приемника жидким азотом, в приборах четвертого поколения этот недостаток исключен, но возросла их и без того высокая стоимость, кроме того, на погрешность в определении температуры будет влиять точность оценки излучательной способности исследуемой поверхности.

Простейшие пирометры, производимые например фирмами «Техно-АС», г. Коломна Московской области, «СКБ Стройприбор», г. Челябинск и другими отечественными производителями, имеют примитивную оптическую схему -простейший линзовый объектив. Такой объектив не позволяет производить измерения температуры небольших площадей со значительных расстояний вследствие большого угла визирования. Кроме того, в этих приборах в качестве приёмника излучения используется термопара, что обуславливает необходимость точного измерения температуры холодного спая с одной стороны, и снижает точность измерений за счёт влияния «паразитного» излучения полости прибора и объектива, с другой.

Всё выше перечисленное подтверждает актуальность создания ИК-пирометров, имеющих широкие пределы измерений, высокую чувствительность и точность измерений температуры, особенно пирометров спектрального отношения, что возможно при использовании пироэлектрических приёмников излучения.

Цель работы.

Повышение достоверности измерения температур бесконтактным методом на основе создания эффективных и в то же время относительно недорогих измерительных приборов.

ч

Основная задача.

Разработка приборов и экспериментальных методов оперативного контроля путём измерения полей температур поверхностей наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений и энергетического оборудования.

Частные задачи:

1. Разработка оптической схемы, позволяющей проводить измерения температуры на относительно небольших площадях с достаточно больших расстояний;

2. Разработка компактного ИК-пирометра, позволяющего проводить оперативный мониторинг;

3. Разработка ИК-пирометра, позволяющего определять цветовую температуру исследуемого объекта для повышения точности определения истинной температуры;

4. Повышение точности измерения температуры исследуемого объекта путем совершенствования электрической схемы пирометра и использования более совершенных систем модулирования измеряемого инфракрасного излучения;

5. Создание эффективной модели АЧТ для градуирования приборов-пирометров по энергии излучения и оценка погрешности измерений;

6. Разработка методов контроля качества обмуровки энергетических установок и теплотехнической эффективности строительных конструкций в лабораторных условиях и при натурных обследованиях.

Научная новизна работы.

1. Разработаны и созданы ИК-пирометры БИТ и БИТ-М с малым углом поля зрения;

2. Реализована оптическая схема, позволяющая визуализировать центр площадки, излучение которой фиксируется пирометром (БИТ-М). Использование в оптической схеме БИТ-М кассеты с набором ИК-фильтров позволяет оценивать цветовую температуру исследуемого объекта;

3. Предложена отличная от традиционных система модулирования измеряемого инфракрасного излучения, которая позволяет повысить точность измерений благодаря возможности изменения температуры модулятора и повышению точности её определения. Получен патент на полезную модель №49619 [10];

4. Разработана принципиальная электрическая схема ИК-пирометра, позволяющая изменять постоянную времени накопления сигнала, что позволяет снизить уровень шума на высоких коэффициентах усиления при измерении потоков излучения от слабонагретых тел или тел с малой излучателыгой способностью (БИТ-М).

Практическая ценность работы.

Созданы приборы - инфракрасные пирометры, для бесконтактного измерения температуры. Создана высокоэффективная модель АЧТ для градуировки ИК-пирометров по энергии излучения. Реализованы оптическая и принципиальная электрическая схемы компактного РЖ-пирометра (БИТ). Анализ поля температур исследуемых объектов позволяет обнаруживать скрытые дефекты конструкции. Минимальный размер дефекта, определяемого БИТ, составляет 40x40 мм, для БИТ-М - круг диаметром 70 мм.

Реализация результатов работы.

Были произведены обследования энергетического оборудования районных котельных в Азино и Савиново и котельной, обслуживающей учебно-лабораторные корпуса и общежития казанского государственного архитектурно-строительного университета (имеется акт внедрения МУП «ПО «Казэнер-го»), а также работы по оценке теплотехнической эффективности жилых домов.

Степень достоверности и обоснованности научных положений.

Достоверность и обоснованность полученных результатов основана на использовании современных методов научного исследования и подтверждается экспериментами, физической обоснованностью применяемых допущений, сопоставлением с известными, опубликованными в научной литературе исследованиями, выполненными другими авторами.

Личный вклад автора состоит в разработке и создании ИК-пирометров БИТ и БИТ-М и модели АЧТ для градуировки пирометров по энергии излучения. Автором были разработаны методики обследования теплоэнергетического оборудования и оценки теплотехнической эффективности строительных конструкций. Автор принимал активное участие в обследовании энергетического оборудования котельных, оценке теплотехнической эффективности строительных конструкций.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы обсуждались на седьмой Всесоюзной конференции по радиационному теплообмену «Теория и практика комплексной оптимизации радиационного теплообмена и горения при сжигании органических топлив в энергетике и промышленности. Проблемы экологии, надежности и энергосбережения», Ташкент, 21-23 октября 1991; научно-технической конференции «Минеральная часть топлива, шлакование, загрязнение и очистка котлов», Челябинск, 15-17 сентября 1992; 7-м научно-техническом семинаре «Внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика, диагностика», Казань, 24-25 мая 1995; «Десятой международной научно-технической конференции по компрессорной технике», Казань, 1995; научно-технической конференции по итогам научных исследований и внедрения их в производство, посвященной 50-летию Казанской государственной архитектурно-строительной академии «Строительство и архитектура», Казань, 1996; V Школе-семинаре молодых ученых и специалистов академика РАН В. Е. Алемасова, КазНЦ РАН, Казань, Россия, 3-9 сентября 2006 и были опубликованы в ряде публикаций, в том числе в трёх статьях журнала «Проблемы энергетики».

Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных литературных источников из 96 наименований и 4 приложений. Она изложена на 149 страницах, содержит 37 рисунков и 7 таблиц.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Конструкции инфракрасных пирометров - «бесконтактных измерителей температуры» (БИТ и БИТ-М):

- компактная конструкция БИТ позволяет проводить оперативный мониторинг состояния обмуровки энергетического оборудования котельных и теплотехнической эффективности строительных конструкций;

- оптическая схема БИТ-М, позволяет визуализировать центр площадки, излучение которой фиксируется пирометром;

- использование в оптической схеме БИТ-М кассеты с набором ИК-фильтров позволяет оценивать цветовую температуру исследуемого объекта;

- использование в оптических схемах ИК-пирометров новой системы модулирования измеряемого инфракрасного излучения позволяет повысить точность измерений.

2. Конструкция эффективной модели АЧТ, для градуирования инфракрасных пирометров по энергии излучения;

3. Метод контроля состояния обмуровки энергетического оборудования котельных, позволяющий с высокой степенью достоверности судить о скрытых дефектах, и результаты обследования оборудования котельных;

4. Метод контроля теплотехнической эффективности строительных конструкций в лабораторных условиях и при натурных обследованиях, а также результаты лабораторных измерений сопротивления теплопередаче и обследования ограждающей конструкции в натурных условиях.

Содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, приведены научная новизна, структура диссертации, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены теоретические основы измерения температуры бесконтактным способом, проведён обзор современного состояния проблемы.

На основе публикаций и собственной практической работы автора проведен анализ преимуществ и недостатков приборов и методов оценки состояния энергетического оборудования и ограждающих строительных конструкций. Автором обоснован выбор участков инфракрасного спектра, наиболее подходящих для измерения температур в интервале 250-450 К. Обоснована актуальность создания эффективных ИК-пирометров.

Во второй главе дано описание инфракрасных пирометров - бесконтактных измерителей температуры БИТ и БИТ-М.

Инфракрасные пирометры БМТ и БИТ-М предназначены для измерения плотности потока монохроматического излучения и яркостной температуры нагретых объектов по величине их излучения в области 8-13 мкм как в стационарном режиме, так и в. процессе сопровождения.

Основные технические характеристики БИТ:

Входной объектив, мм 40x40 Угловое поле зрения

Спектральный диапазон, мкм 8-13

Частота модуляции, Гц 250

Постоянная времени, с 1,5

Приемник излучения МГ-30

Основные характеристики приемника:

размер приемной площадки, мм 1x1

порог чувствительности, Вт/Гц1/2 0,96' 10"9

Питание осуществляется от элементов 373К208, Габаритные размеры:

пирометрического преобразователя, мм 130x200x240

блока питания, мм 80x150x250

Масса, не более:

пирометрического преобразователя, кг 1,1

блока питания, кг 2,6

Оптическая схема инфракрасного пирометра показана на рис. 1.

1 2 3 4 5 6 7

Рис. 1 Оптическая схема бесконтактного измерителя температуры

Излучение от исследуемого объекта 1 проходит по коллиматорной трубе к внеосевому параболическому зеркалу 7, далее отраженный поток направляется на приемник излучения 2 через модулятор внешнего излучения 5. Модулятор является одновременно и опорным встроенным излучателем. Температура модулятора измеряется биметаллическим термометром с погрешностью 0,5 градуса, 6 - узел синхронизации (формирователь опорного сигнала на оптопаре). Вращение диска модулятора осуществляется электродвигателем 4. Спектральная селекция регистрируемого излучения определяется оптическими свойствами ИК-фильтра 3.

Пирометр измеряет направленный в узком угле падающий поток теплового излучения. Для удобства работы с пирометром применен прицел, состоящий из планки и мушки.

Как показал опыт работы с БИТ, в некоторых случаях актуально внесение определенных изменений в конструкцию прибора для улучшения его потребительских свойств, так как в некоторых случаях при работе с БИТ было сложно отслеживать регистрируемый участок-«цель». В БИТ-М контроль координат местоположения измеряемой поверхности объекта осуществляется визуально лучом гелий-неонового лазера. Излучение лазера в виде красноватого пятнышка находится в центре поля излучения поверхности объекта, воспринимаемого пирометром на разных расстояниях в процессе выполнения измерений.

5 2 1 9 7 6

Оптическая схема инфракрасного пирометра показана на рис. 2. Излучение от исследуемого объекта 7 проходит через узел модуляции, состоящий из маски 10 и модулятора 11, по коллиматорной трубе 9 к сферическому собирающему зеркалу 6 с фокусным расстоянием 500 мм, далее отраженный поток направляется двумя плоскими преломляющими зеркалами 5. Температура маски модулятора измеряется термометром сопротивления с погрешностью 0,5 градуса. Вращение диска модулятора осуществляется электродвигателем 12. В качестве приемника излучения 8 применен пироэлектрический датчик. Спектральная селекция регистрируемого излучения определяется оптическими свойствами ИК-фильтров 4.

Пирометр измеряет направленный в узком угле падающий поток теплового излучения. Для удобства работы с пирометром применен гелий-неоновый лазер 1. Излучение лазера 2 двумя плоскими преломляющими зеркалами 5 направляется по центру коллиматорной трубы внутри угла поля зрения пирометра. Основные технические характеристики БИТ-М: Входной диаметр объектива, мм 70

Относительное отверстие 1:5

Угловое поле зрения • 30'

Спектральный диапазон, мкм 2-20

Частота модуляции, Гц 250

Постоянная времени, с 0,3; 1,5; 5; 25

Приемник излучения МГ-30 Основные характеристики приемника:

размер приемной площадки, мм 1 х 1

1/2 9

порог чувствительности, Вт/Гц 0,96-10

Питание осуществляется от сети

переменного тока напряжением , В 220

с частотой, Гц 50

В технике измерения интенсивности инфракрасного излучения обычно встает проблема влияния «паразитного» излучения элементов измерительного прибора - корпуса, зеркал, линз и др. Эти элементы в некоторых случаях могут иметь температуру, существенно отличающуюся от окружающей. Кроме того, наиболее широко используемые в последнее время пироэлектрические приемники ИК-излучения воспринимают только переменный поток излучения. Для решения этих проблем обычно используется модулятор - устройство, прерывающее измеряемый поток. Простейший механический модулятор, используемый в БИТ, представляет собой диск с вырезанными секторами, расположенный таким образом, что при его вращении в поле зрения приемника ИК-излучения находится попеременно объект исследования или лопасть модулятора, являющаяся в данном случае опорным излучателем.

Использование обычного модулятора решает. проблемы, перечисленные вьипе, однако для точной оценки интенсивности излучения исследуемого объекта необходимо знать температуру вращающегося модулятора. Обычно измеряют температуру полости, в которой вращается модулятор, и принимают ее равной

температуре лопастей модулятора. Подобное допущение не всегда корректно: лопасти модулятора могут нагреваться вследствие вращения (аэродинамический нагрев), теплопроводности от двигателя, вращающего модулятор и т. д.

Обойти эти недостатки классического модулятора позволяет система из неподвижной маски и вращающегося модулятора, используемая в БИТ-М (рис. 3) - в поле зрения ИК-приемника попеременно находятся неподвижная маска (1) или объект исследования (2). Неподвижная маска, температуру которой легко можно измерить традиционными контактными способами, является опорным излучателем. Известна также излучательная способность поверхности маски, обращенной в сторону Рис. 3 Маска-модулятор приемника излучения. Вращающийся модулятор с

осью вращения, совмещенной с оптической осью,

постоянно находится в поле зрения приемника излучения и не вносит погрешности в измерение интенсивности лучистого потока в большом диапазоне изменчивости его собственной температуры.

Кроме того, используя данную схему модуляции, можно увеличить точность измерения лучистого потока, изменяя температуру маски.

Недостатком данной конструкции является потеря половины площади входного окна объектива.

Рис. 4 Оптическая схема с модулятором, развернутым на 45 .

Конструкция модулятора (рис. 4) лишена всех этих недостатков. Предлагается развернуть модулятор (1) на 45°; а поверхность лопасти, обращенной к. приемнику излучения (2), сделать зеркальной. В этом случае в поле зрения приемника будут попеременно находиться либо объект исследования, либо часть (3) коллиматорной трубы (4). Последняя в данном случае будет являться опорным излучателем. Излучательная способность этой части коллиматорной трубы может быть заранее определена; кроме того, ее температура может строго контролироваться и изменяться регулятором (5).

Третья глава посвящена градуированию пирометров по энергии излучения. Для этого необходимо иметь модель АЧТ с высокой степенью соответствия. Наиболее выгодной геометрической формой модели является, сферическая поверхность, однако сферическая полость не всегда удобна для обеспечения простоты конструкции нагревателя и поэтому чаще всего пользуются цилиндрическими полостями конечной длины. Подобные полости описаны как в предельном случае Ис1 —» со, так и в случае полостей конечной длины

Различие в излучении гладкого плоского образца и вогнутой или негладкой поверхности может учитываться эффективной излучательной способностью (ея или коэффициентом почернения

^АТЬ^ЛТЬГЛГУ^Т)

О)

где Ъх (Г) - суммарная спектральная интенсивность лучистости с учетом самооблучения другими участками вогнутой поверхности,

Ь'л (Г) - спектральная интенсивность лучистости, обусловленная собственным температурным излучением.

Естественно, что эффект почернения не может увеличить излучение сверх предельно возможного (е • у < 1).

Наибольший интерес представляют распределение £еГ(г') на концевой стенке полости, так как при использовании полости в качестве эталона черного излучения оптические приборы будут наблюдать именно эту поверхность.

Наряду с законами распределения эффективной излучательной способности по поверхности полости необходимо определить свойства полости в целом как излучателя:

= 4 )Ч{Х> +2 )д(г'У*' = £е/пс (2)

Формула (2) позволяет сравнивать излучение абсолютно черного тела с площади, равной площади выходного отверстия цилиндрической полости, с излучением полости, т.е. описывает эффективную полусферическую излучатель-ную способность.

На основе анализа излучательных характеристик различных полостей предложена модель АЧТ.

Модель представляет собой керамическую трубу 4, внутренний диаметр которой 50 мм, с намотанной на ней плоской нихромовой спиралью. Спираль намотана неравномерно, более плотно к краям трубы, для более равномерного прогрева полости. Наружная сторона спирали нагрева 5 покрыта тонким слоем жидкого стекла, а затем слоем плотно намотанного асбестового шнура 3. Поверхность асбестового шнура в свою очередь покрыта слоем жидкого стекла 6. Жидкое стекло предохраняет спираль нагрева от окисления, что дает возможность работать при высоких температурах спирали. Величина нагрева регулируется изменением напряжения питания.

О 1 О 1 ¿сл-11

Рис. 5 Модель АЧТ

£еГ модели не менее 0,999 (ламповая копоть в качестве чернения), эффективная полусферическая излучательная способность Е^ = 0,975.

Рабочий диапазон температур модели АЧТ 20-500 °С.

Для определения предельной относительной ошибки действительной температуры нечерного тела, вычисленной по обычным формулам теории ошибок, можно записать:

( , 1-елг с1Е

¿Т

Т

где

¿Е

л,т

л-т

с,

йе

'Л,Т

-1л,т

+

с1е

л,т

"Л.Т

(3)

л,т

- абсолютные значения относительных

ошибок определения действительной температуры, монохроматической плотности излучения и излучательной способности.

Произведена оценка погрешности измерения температуры. Погрешность измерения температуры приборами по модели АЧТ составляет ±1К, пороговая чувствительность 0,1К.

Четвертая глава посвящена разработке методов обследований и результатам обследования теплоэнергетических установок.

Методы термографии (тепловизионного контроля) используют при исследовании тепловых процессов, при этом регистрируется поверхностное тепловое или температурное поле объекта контроля, в пространственно-временной структуре которого содержатся "отпечатки" внутренних геометрических или теплофизических аномалий.

Температурные поля поверхностей ограждающих конструкций получают последовательным термографированием отдельных участков. Исследуемую поверхность делят на прямоугольники, размер которых выбирают в зависимости от требуемой точности измерений, но не меньше площади визирования прибора. Для удобства работы оператора эти прямоугольники, по возможности, желательно разметить (визуализировать). Измерения проводят последовательным сканированием горизонтальных полос, составленных прямоугольниками. В результате измерений получается ряд значений выходных напряжений прибора, которые в процессе обработки результатов переводятся в значения температур.

В некоторых случаях, например при оценке состояния обмуровки теплоэнергетического оборудования, важно оценить градиент температуры, а не её абсолютное значение. Такой подход, особенно при больших площадях термо-графирования, существенно упрощает и ускоряет процесс измерений. В этом случае можно заранее оценить величину «критического» выходного напряжения прибора, соответствующего недопустимому перегреву поверхности, и задачей оператора становится локализация таких участков.

По обзорной термограмме наружной поверхности ограждающих конструкций выявляют участки с нарушенными теплозащитными свойствами, кото-

рые затем подвергают детальному термографированню, Тепловизионные измерения проводят при режиме теплопередачи близком к стационарному. Места установки БИТ выбирают так, чтобы поверхность объекта измерений находилась в прямой видимости под углом наблюдения цели не более 60 градусов.

Результаты обследования энергетического оборудования районных котельных а Азино и Савиново показали, что обмуровка котлов я газоходов находилась в рабочем состоянии, согласно проектному решению. Отсутствовал существенный перекос факела пламени в топочном объеме. Процесс горения Природного газа находился в режиме, близком к расчетному.

Обследование котельной, обслуживающей учебно-лабораторные корпуса и общежития казанского государственного архитектурно-строительного университета показало, что поверхность футеровки при температуре, измеренной пирометром, 60 °С и выше имела разрушения в виде эрозии - сколов и трещин, что утончает обмуровку. При температуре 70 С разрушения гораздо существеннее, а в точке 78 С из футеровки выпала часть кирпича, локально уменьшив тем самым толщину обмуровки. Понижение температуры до 47 °С связано со сквозной трещиной в обмуровке (отсутствие раствора между кирпичами и сколы). Воздух из помещения котельной подсасывался к дымовым газам, охлаждая при этом трещину и близлежащую поверхность обмуровки.

На рис. 6 и 7 представлены двумерное и пространственное изображения полей температур левой стороны котла.

10

15 14 13 12 11 Н> 9 8 7 6 5 4 3 2 1

В пятой главе рассмотрено определение сопротивления теплопередаче трёхслойных панелей, измеренного в лабораторных и натурных условиях,

В лаборатории КГАСУ для создания температурно-влажностного режима, близкого к расчетным зимним условиям эксплуатации ограждающих конструкций зданий, была изготовлена климатическая камера, состоящая из теплого и холодного отсеков, в которых обеспечивается стационарный режим.

137|38| 39 Ш1501501-7И 7142 [54 [471.381

^ФЕЯИдзЗашЕЗиащ'ЛЗЙЭ ммшашвшашн

"И 59 55 (57170 тп 12

41 54 5Х 55 63, 67 165165122] Й

в 54 57 5Я 65 (17 [б? ¿Д. Е 59 12

58 5 У 55 59, И 69 63 59 59 59 15

4} 54 56 5>( 67 50 70 щ 17

¡щ 41 5 К 59 67 щ 59 63 59 67 63 50

45 Ь) 57 щщ ш 59 165 67 65 №. К)

ЯЗПЗШШЖВЗБПЕПЙЙЕИЕНСТ Е? 0]ЕЕЕ?2!23ЕЕ »В ШШШ'й щдщдаяняидЕЕВизва ¡я

У 47 42

37137145137 47 45 37 37 42

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Рис. 6 Двумерное изображение поля температур

Рис. 7 Трехмерное изображение шля темпеоатуо

В лабораторных условиях проведено испытание трехслойной панели наружных стен Н-29Т с дискретными связями в виде железобетонных шпонок, чертежи серии 83НЧ, разработанные КБ им. А. А. Якушева. Наружный и внутренний бетонные слои соединяются между собой железобетонными шпонками (дискретными связями), образуемыми в процессе формования панели.

Приведенное сопротивление теплопередаче стеновой панели без учета влияния температурного режима горизонтальных и вертикальных стыков по периметру панели, а также оконного проема составляет R = 3,34 м2 °С/Вт.

В натурных условиях были проведены измерения сопротивления теплопередаче панелей жилых домов серий .125 и 90. Исследования проводились в заселенных квартирах по предварительной договоренности с УКС г. Казани, головным проектным институтом «Казгражданпроект» и ЖЭУ района.

Измеренное сопротивление теплопередаче исследованных панелей соответствует требуемому на момент постройки зданий. Обследование показало невысокое качество строительно-монтажных работ - в некоторых случаях было некачественно произведено уплотнение стыков панелей и оконных блоков.

Возможности БИТ и БИТ-М не ограничиваются теплоэнергетикой и строительством. Приборы могут применяться:

- в электроэнергетике для измерения температуры контактов, изоляторов, трансформаторов й другого электротехнического оборудования;

- для диагностики промышленного оборудования, например компрессоров;

- в экологии, например для определения температуры поверхности водоёмов и многих других областях.

В заключении изложены основные результаты работы.

Основные результаты и выводы.

1. Подтверждена актуальность создания ИК-пирометров с высокими техническими характеристиками на основе пироэлектрических приёмников;

2. Реализованы оптическая и электрическая схемы ИК-пирометра компактных размеров (БИТ), предназначенного для оперативного мониторинга;

3. Создан ИК-пирометр БИТ-М, оптическая схема которого позволяет:

- визуализировать центр площадки, излучение которой фиксируется пирометром;

- позволяет определять цветовую температуру исследуемого объекта, благодаря использованию кассеты с набором ИК-фильтров;

- точно измерять температуру модулятора, тем самым повышена точность определения температуры исследуемого объекта;

4. Разработана электрическая схема ИК-пирометра, позволяющая изменять постоянную времени накопления сигнала, что позволяет снизить уровень шумапа высоких коэффициентах усиления, при измерении потоков излучения от слабонагретых тел или тел с малой излучательной способностью (БИТ-М);

5. В процессе работы, на основе анализа известных систем модуляции измеряемого потока излучения, была предложена схема, лишенная ряда недостатков, присущих традиционным системам. Получен патент на полезную модель № 49619;

6. Созданы эффективные модели АЧТ с высокой степенью соответствия (£• = 0.995), для градуирования ИК-пирометров по энергии излучения;

7. Разработан метод контроля качества обмуровки энергетических установок и произведена оценка качества обмуровки квартальной котельной на котлах ТВГ-8 и районных котельных в микрорайонах Азино и Савиново;

8. Па основе требований ГОСТ 26254-84 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций» и ГОСТ 26629-85 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля теплоизоляции ограждающих конструкций» создана установка для определения сопротивления теплопередаче в лабораторных условиях;

9. На основе требований ГОСТ 26254-84 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций» и ГОСТ 26629-85 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля теплоизоляции ограждающих конструкций» разработан метод контроля теплотехнической эффективности строительных конструкций в лабораторных условиях и при натурных обследованиях. Определено сопротивление теплопередаче в лабораторных условиях панелей Н-29Т с дискретными связями в виде железобетонных шпонок серии 83НЧ, в натурных условиях произведена оценка теплотехнической эффективности панельных домов серий 90 и 125.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:.

1. Сагадеев, В. И. Разработка оптического метода контроля температуры обмуровки и поверхностей нагрева в топке котельного агрегата при сжигании природного газа / В. И. Сагадеев, В. С. Романов, В. II. Енюшин и др. // Материалы седьмой Всесоюзной конференции по радиационному теплообмену «Теория и практика комплексной оптимизации радиационного теплообмена и горения при сжигании органических топлив в энергетике и промышленности. Проблемы экологии, надежности и энергосбережения». - Ташкент, 21-23 октября 1991.-С. 157.

2. Сагадеев, В. И. Использование оптического метода измерения температуры обмуровки и поверхности нагрева в топке котельного агрегата при сжигании природного газа / В. И. Сагадеев, В. С. Романов, В. Н. Енюшин и др. // Мате-

• риалы научно-технической конференции «Минеральная часть топлива, шлакование, загрязнение и очистка котлов». - Челябинск, 15-17 сентября 1992. -С. 42.

3. Сагадеев, В. В. К вопросу измерений поверхностной температуры воды / В. В. Сагадеев, В. Н. Енюшин, В. И. Сагадеев // Межвузовский сборник научных трудов «Исследование сетей, аппаратов и сооружений водоснабжения и канализации». - Казань. 1994. - С. 19-24.

4. Енюшин, В. Н Тепловой контроль технического состояния обмуровки теп-логенерирующих устройств / В. Н Енюшин, В. В. Сагадеев, Г. М. Ахмерова, В. И. Сагадеев // Тезисы докладов на 7-м научно-техническом семинаре «Внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика, диагностика». - Казань, 24-25 мая 1995. - С. 68-69.

5. Сагадеев, В. В. Обследование зданий и сооружений, систем теплоснабжения по определению теплопотерь методом термографии / В. В. Сагадеев, Г. М. Ахмерова, А. Е. Ланцов, В. Н Енюшин и др. // Информационный листок. Татарский центр научно-технической информации. - Казань. 1995.

6. Енюшин, В. Н Измерение температуры ограждающих конструкций строительных объектов инфракрасными пирометрами / В. Н. Енюшин,

B. В. Сагадеев, Г. М. Ахмерова и др. // Межвузовский сборник научных трудов «Гидромеханика отопителыю-вентиляционных устройств». - Казань. 1995.-С. 84-88.

7. Сагадеев, В. В. Исследование температурных аномалий компрессоров методом тепловидения / В. В. Сагадеев, В. Н Енюшин, В. И. Сагадеев // Тезисы докладов «Десятая международная научно-техническая конференция по компрессорной технике». - Казань. 1995. - С. 86-87.

8. Ланцов, А. Е. Системы оперативного мониторинга / А Е. Ланцоп, Г. М. Ахмерова, В. Н. Енюшин, М. Л. Чавтур // Материалы научно-технической конференции по итогам научных исследований и внедрения их в производство, посвященной 50-летию Казанской государственной архитектурно-строительной академии «Строительство и архитектура». - Казань, 1996. -

C. 190-193.

9. Енюшин, В. Н. Применение термографии для исследования наружной поверхности обмуровки теплогенерирующих устройств/ В. Н. Енюшин, А. Е. Ланцов, Г. М. Ахмерова, М. Л. Чавтур // Материалы научно-технической конференции по итогам научных исследований и внедрения их в производство, посвященной

■ 50-летию Казанской государственной архитектурно-строительной академии «Строительство и архитектура». - Казань, 1996. - С. 194-198.

10.Пат. на полезную модель № 49619 РФ, МПК 7 G 01 J 5/08, 5/10 Оптический пирометр / В. П. Енюшин, В. К. Козлов, Л. 3. Сюняев (РФ). - № 117644/22; заявлено 31.05.2005; опубл. 27.11.2005, бюл. № 33. - 2 с.

П.Козлов, В. К. Прибор для обследования теплотехнической эффективности строительных конструкций / В. К. Козлов, В. Н. Енюшин // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики,-2005. -№ 11-12.-С. 113-116.

12.Козлов, В. К. Термографическое обследование котельных агрегатов/ В. К. Козлов, В. Н. Енюшин // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. -2005.-№3-4.-С. 101-104.

13.Козлов, В. К. Термографические исследования теплогенерирующих устройств/ В. К. Козлов, В. Н. Енюшин // Материалы докладов V Школы-семинара молодых ученых и специалистов академика РАН В. Е. Алемасова. КазНЦ РАН, Казань, Россия, 3-9 сентября 2006. - С. 336-339.

14.Козлов, В. К. Модель абсолютно черного тела для градуировки инфракрасных приборов / В. К. Козлов, В. Н. Енюшин // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. - 2006. - № 9-10. - С. 86-88.

Подписано в печать 20.-/2.2006г. Формат бумаги 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд. Тираж 100 экз. Заказ №

Печатпо-множительный отдел КГАСУ 420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Енюшин, Владимир Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР.

1.1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ БЕСКОНТАКТНЫМ СПОСОБОМ.

2 ИНФРАКРАСНЫЕ ПИРОМЕТРЫ.

2.1 ИНФРАКРАСНЫЙ ПИРОМЕТР БИТ.

2.1.1 Устройство, работа пирометра и его составных частей.

2.1.2 Общая схема и оптическая часть пирометра.

2.1.3 Электрическая схема пирометра.

2.1.4 Конструкция.

2.2 ИНФРАКРАСНЫЙ ПИРОМЕТР БИТ-М.

2.2.1 Устройство, работа пирометра и его составных частей.

2.2.2 Общая схема и оптическая часть пирометра.

2.2.3 Электрическая схема пирометра.

2.2.4. Особенности градуирования пирометра БИТ-М по энергии излучения.

2.2.5 Рекомендации по выбору режимов работы.

2.3 СИСТЕМЫ МОДУЛЯЦИИ ПИРОМЕТРОВ.

3 ГРАДУИРОВАНИЕ ПИРОМЕТРОВ ПО ЭНЕРГИИ ИЗЛУЧЕНИЯ.

3.1 СОЗДАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ МОДЕЛИ АЧТ.

3.1.1 Современное состояние проблемы.

3.1.2 Эффективная излучательная способность цилиндрической полости

3.1.3 Модель АЧТ.

3.1.4 Рекомендации по выбору режима работы. Контроль и уход за прибором.

3.1.5 Расчет погрешности градуирования.

3.2 ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ.

4 ПРИМЕНЕНИЕ ИК-ПИРОМЕТРОВ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ.

4.1 МЕТОД ОБСЛЕДОВАНИЙ.

4.2 ОБСЛЕДОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНЫХ.

4.2.1 Котельные агрегаты ПТВМ.

4.2.2 Котельные агрегаты КВГМ.

4.2.3 Котельные агрегаты ТВГ-8М.

4.2.3 Внешние газоходы.

4.2.4 Дымовые трубы.

4.2.5 Котельная в микрорайоне г. Казани Азино.

4.2.6 Котельная в микрорайоне г. Казани Савиново.

4.2.7 Проведение исследований котельных Азино и Савиново.

4.2.8 Результаты проведения исследований котельной в Азино.

4.2.9 Результаты проведения исследований котельной в Савиново.

4.2.10 Выявление зон с ухудшенной тепловой изоляцией на теплогенераторе ТВГ-8М по их излучению.

5. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ.

5.1 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ТРЕХСЛОЙНОЙ СТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ НА ДИСКРЕТНЫХ СВЯЗЯХ

В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ.

5.1.1 Цель и задачи исследований.

5.1.2 Конструкция панелей.

5.1.3 Метод проверки теплотехнических качеств наружной стеновой панели.

5.1.4 Проверка теплотехнических качеств наружной стеновой панели.

5.1.5 Результаты проверки теплотехнических качеств наружных стеновых панелей.

5.2 ОЦЕНКА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ

НАРУЖНЫХ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ.

Введение 2006 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Енюшин, Владимир Николаевич

Резкий рост стоимости энергоресурсов с одной стороны, и недостаточность инвестиций в последние десятилетия в основные отрасли народного хозяйства - энергетику, строительную индустрию, жилищно-коммунальное хозяйство - с другой, привело к необходимости создания приборов и методов контроля состояния энергетического оборудования и ограждающих строительных конструкций.

Одним из наиболее объективных критериев состояния энергетического оборудования и ограждающих строительных конструкций является температура их поверхностей. Однако непосредственное (контактное) измерение температуры сопряжено с рядом трудностей: затруднительно измерить температуру электрического контакта без его отключения, измерение температурных полей на значительной площади требуют большого числа датчиков и т. д. Эти проблемы решаются при использовании приборов бесконтактного измерения температуры - например, тепловизоров или инфракрасных пирометров - причем «стоимость пирометра в 30-100 раз меньше стоимости тепловизора, а выполняет он 50-70% задач, решаемых с помощью тепловизора.» [1]. Инфракрасная техника в настоящее время является одним из бурно развивающихся разделов современной физики. Это связано с тем, что основная доля теплового излучения окружающих нас тел приходится на инфракрасный участок спектра.

Предлагаемые в данной работе приборы по принципу действия являются яркостными пирометрами с зеркальной оптической системой. Инфракрасные системы могут быть использованы для решения задач пассивного обнаружения дефектов и оптического измерения температур объектов:

- в электроэнергетике (периодический контроль теплового состояния линий электропередач, подстанций, трансформаторов, электродвигателей, генераторов - что позволяет предупреждать возможные аварии, вызываемые перегревом и обгоранием контактных соединений);

- в теплоэнергетике (контроль теплоизоляции и герметичности трубопроводов - что обеспечивает нахождение мест утечки.);

- в строительстве и ЖКХ (контроль качества теплоизоляции ограждающих конструкций, обнаружение дефектов уплотнений оконных проемов, стыков и т. д.; обнаружение трещин, мест инфильтрации воздуха, воды и т. д.);

- при техническом обслуживании предприятий (контроль электрических цепей подстанций, трансформаторов, рубильников, паровых кранов, труб и т. д.; контроль износа теплоизоляции холодильников, футеровки теплогенераторов, печей; измерение уровня жидкостей в закрытых резервуарах и т д.);

- для неразрушающего контроля качества материалов и изделий (определение скрытых дефектов по аномалиям теплового поля);

- в экологии (обнаружение сверхнормативных выбросов нагретой воды).

Отличительная особенность приборов - высокая пороговая чувствительность, равная 0,1 К, что позволяет с большой надежностью производить обнаружение мест с локальной аномалией температуры.

Автором в натурных условиях был проведен ряд измерений с помощью представленных приборов.

Определены сопротивления теплопередаче панелей жилых домов серий 90 и 125[2].

Также был обследован котел ТВГ-8[3,4]. Целью исследования являлось определение технического состояния котельного агрегата: выявление дефектов обмуровки и футеровки, режима работы подовых горелок по методикам, изложенным в [5,6].

Кроме того, были обследованы котельные в микрорайонах г. Казани (Азино и Савиново), оснащенные котельными агрегатами ПТВМ-180 и КВГМ-180. Наряду с котлоагрегатами, обследовались газоходы и дымовые трубы.

Актуальность темы.

Подтверждается следующими документами: Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 1995 г. №473 «Основные направления энергетической политики Российской Федерации на период до 2010 г.»; Закон Российской Федерации «Об энергосбережении» № 28-ФЗ от 3 апреля 1996 г.; федеральная целевая программа «Энергосбережение России», принятая постановлением Правительства Российской Федерации от 24 января 1998 г. № 80.

Об этом свидетельствует:

- ужесточение требований к теплозащитным свойствам наружных ограждающих конструкций, нормируемых действующими строительным нормами и правилами [7,8];

- введение энергетических паспортов на здания и сооружения, регламентирующих проведение энергетических обследований и включающих контроль наружных ограждающих конструкций по сопротивлению теплопередаче (теплопроводности)^];

- введение стандартов, подготовленных Госстроем к 1999 году и направленных на применение в строительстве энергосберегающих конструкций и материалов.

Цель работы.

Повышение достоверности измерения температур бесконтактным методом на основе создания эффективных и в то же время относительно недорогих измерительных приборов.

Основная задача.

Разработка приборов и экспериментальных методов оперативного контроля путём измерения полей температур поверхностей наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений и энергетического оборудования.

Частные задачи:

1. Разработка оптической схемы, позволяющей проводить измерения температуры на относительно небольших площадях с достаточно больших расстояний;

2. Разработка компактного ИК-пирометра, позволяющего проводить оперативный мониторинг;

3. Разработка ИК-пирометра, позволяющего определять цветовую температуру исследуемого объекта для повышения точности определения истинной температуры;

4. Повышение точности измерения температуры исследуемого объекта путем совершенствования электрической схемы пирометра и использования более совершенных систем модулирования измеряемого инфракрасного излучения;

5. Создание эффективной модели АЧТ для градуирования приборов-пирометров по энергии излучения и оценка погрешности измерений;

6. Разработка методов контроля качества обмуровки энергетических установок и теплотехнической эффективности строительных конструкций в лабораторных условиях и при натурных обследованиях.

Научная новизна работы.

1. Разработаны и созданы ИК-пирометры БИТ и БИТ-М, позволяющие со значительных расстояний измерять температуры относительно небольших участков, благодаря небольшому углу поля зрения;

2. Реализована оптическая схема, позволяющая визуализировать центр площадки, излучение которой фиксируется пирометром (БИТ-М). Использование в оптической схеме БИТ-М кассеты с набором ИК-фильтров позволяет оценивать цветовую температуру исследуемого объекта;

3. Предложена отличная от традиционных система модулирования измеряемого инфракрасного излучения, которая позволяет повысить точность измерений благодаря возможности изменения температуры модулятора и повышению точности её определения. Получен патент на полезную модель № 49619 [10];

4. Разработана принципиальная электрическая схема ИК-пирометра, позволяющая изменять постоянную времени накопления сигнала, что позволяет снизить уровень шума на высоких коэффициентах усиления при измерении потоков излучения от слабонагретых тел или тел с малой излучательной способностью (БИТ-М).

Практическая ценность работы.

Созданы приборы - инфракрасные пирометры, позволяющие бесконтактным способом измерять температуру. Создана высокоэффективная модель АЧТ для градуировки ИК-пирометров по энергии излучения. Реализованы оптическая и принципиальная электрическая схемы компактного ИК-пирометра (БИТ). Анализ поля температур исследуемых объектов позволяет обнаруживать скрытые дефекты конструкции. Минимальный размер дефекта, определяемого БИТ, составляет 40x40 мм, для БИТ-М - круг диаметром 70 мм.

Реализация результатов работы.

Были произведены обследования энергетического оборудования районных котельных в Азино и Савиново и котельной, обслуживающей учебно-лабораторные корпуса и общежития казанского государственного архитектурно-строительного университета (имеется акт внедрения МУП «ПО «Казэнер-го»), а также работы по оценке теплотехнической эффективности жилых домов.

Степень достоверности и обоснованности научных положений.

Достоверность и обоснованность полученных результатов основана на использовании современных методов научного исследования и подтверждается экспериментами, физической обоснованностью применяемых допущений, сопоставлением с известными, опубликованными в научной литературе исследованиями, выполненными другими авторами.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы обсуждались на седьмой Всесоюзной конференции по радиационному теплообмену «Теория и практика комплексной оптимизации радиационного теплообмена и горения при сжигании органических топлив в энергетике и промышленности. Проблемы экологии, надежности и энергосбережения», Ташкент, 21-23 октября 1991, научно-технической конференции «Минеральная часть топлива, шлакование, загрязнение и очистка котлов», Челябинск, 15-17 сентября 1992, 7-м научно-техническом семинаре «Внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика, диагностика», Казань, 24-25 мая 1995, «Десятой международной научно-технической конференции по компрессорной технике», Казань, 1995, научно-технической конференции по итогам научных исследований и внедрения их в производство, посвященной 50-летию Казанской государственной архитектурно-строительной академии «Строительство и архитектура», Казань, 1996, V Школе-семинаре молодых ученых и специалистов академика РАН В. Е. Алемасова. КазНЦ РАН, Казань, Россия, 3-9 сентября 2006 и были опубликованы в ряде публикаций, в том числе в трёх статьях журнала «Проблемы энергетики».

Структура и содержание работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных литературных источников из 96 наименований и приложений. Она изложена на 149 страницах, содержит 36 рисунков и 7 таблиц.

Заключение диссертация на тему "Инфракрасные пирометры для диагностики теплотехнических характеристик конструкций"

Выводы:

1. На основе требований ГОСТ 26254-84 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций» и ГОСТ 26629-85 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля теплоизоляции ограждающих конструкций» создана установка для определения сопротивления теплопередаче в лабораторных условиях;

2. На основе требований ГОСТ 26254-84 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций» и

ГОСТ 26629-85 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля теплоизоляции ограждающих конструкций» разработан метод контроля теплотехнической эффективности строительных конструкций в лабораторных условиях и при натурных обследованиях;

3. Определено сопротивление теплопередаче в лабораторных условиях панелей Н-29Т с дискретными связями в виде железобетонных шпонок серии 83НЧ;

4. В натурных условиях произведена оценка теплотехнической эффективности панельных домов серий 90 и 125.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе обоснованы актуальность создания эффективных ИК-пирометров на основе пироэлектрических приемников и выбор их спектрального диапазона.

Созданы приборы - компактный БИТ и БИТ-М, в оптическую схему которого включена кассета с набором ИК-фильтров, что позволяет измерять цветовую температуру. В электрической схеме БИТ-М предусмотрена возможность изменения постоянной времени накопления сигнала, что позволило повысить чувствительность и снизить уровень шумов при обследовании слабонагретых объектов или объектов с низкой излучательной способностью. В процессе работы над оптическими схемами пирометров предложена новая система модуляции, получен патент на полезную модель.

Для градуировки приборов по энергии излучения созданы модели АЧТ с высокой степенью соответствия.

Разработаны методы обследования теплоэнергетического оборудования и диагностики теплотехнической эффективности строительных конструкций в лабораторных и натурных условиях.

Обследовано энергетическое оборудование трех котельных - в Азино, Савиново и котельной, обслуживающей учебно-лабораторные корпуса и общежития КГ АСУ. Обследования в Азино и Савиново не выявили серьезных нарушений в работе оборудования. На левой поверхности одного из котлов котельной КГАСУ обнаружена температурная аномалия - на фоне температур 55-65°С четко прослеживается полоса с темперами 37-47 °С. Детальное обследование выявило в этом месте сквозную трещину обмуровки через которую воздух из помещения котельной подсасывался в топку, что и вызвало местное охлаждение обмуровки. Этот факт подтверждает эффективность приборов.

В лабораторных условиях, с использованием специально изготовленной климатической камеры, определено сопротивление теплопередаче трехслойной панели на дискретных связях.

В натурных условиях произведена оценка теплотехнической эффективности ограждающих конструкций жилых домов серий 90 и 125.

Возможности представленных приборов не ограничиваются приведенными в работе результатами. Очевидно, эффективным было бы использование приборов в промышленности, электроэнергетике, экологии и других областях.

Библиография Енюшин, Владимир Николаевич, диссертация по теме Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

1. Спиридонов, Ф. Пирометры от «Техно-АС» и их использование в энергетике, подготовлено Ф. Спиридоновым для журнала «Строительство и недвижимость» / Строительство и недвижимость. 2002. № 32. // Internet. -http://www.nestor.minsk.by/sn/2002/32/sn23223.html

2. Козлов, В. К. Прибор для обследования теплотехнической эффективности строительных конструкций / В. К. Козлов, В. Н. Енюшин // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики.-2005.-№ 11-12. С. 113-116.

3. Козлов, В. К. Термографическое обследование котельных агрегатов / В. К. Козлов, В. Н. Енюшин // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. -2005.-№3-4. С. 101-104.

4. Вавилов, В. П. Тепловизионный контроль в промышленности (обзор) / В. П. Вавилов // Промышленная теплотехника. 1988. - Т. 10, № 3. - С. 7277.

5. Хрусталев, Б. А. Радиационные свойства твердых тел / Б. А. Хрусталев // Инженерно-физический журнал. 1970. - Т. 18, № 4. - С. 760-762.

6. СНИП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. СПб.: ДЕАН, 2004. - 64 с.

7. Справочное пособие к СНиП. Расчет и проектирование ограждающих конструкций зданий / НИИ строительной физики. М.: Стройиздат, 1990. - 223 с.

8. Соколов, Н. А. Метрологическое обеспечение энергосбережения / Н. А. Соколов СПб.: Межрегиональный институт окна, 2005. - 126 с.

9. Пат. на полезную модель № 49619 РФ, МПК 7 G 01 J 5/08, 5/10 Оптический пирометр / В. Н. Енюшин, В. К. Козлов, JI. 3. Сюняев (РФ). № 117644/22; заявлено 31.05.2005; опубл. 27.11.2005, бюл. № 33. - 2 с.

10. Сагадеев, В. В. К вопросу измерений поверхностной температуры воды / В. В. Сагадеев, В. Н. Енюшин, В. И. Сагадеев // Межвузовский сборник научных трудов «Исследование сетей, аппаратов и сооружений водоснабжения и канализации». Казань, 1994. - С. 19-24.

11. Енюшин, В. Н. Применение термографии для исследования наружной поверхности обмуровки теплогенерирующих устройств / В. Н. Енюшин,

12. Козлов, В. К. Модель абсолютно черного тела для градуировки инфракрасных приборов / В. К. Козлов, В. Н. Енюшин // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2006. - № 9-10. - С. 86-88.

13. Адрианов, В. Н. Основы радиационного и сложного теплообмена /

14. B. Н. Андрианов. -М.: Энергия, 1972.-464 с.

15. Блох, А. Г. Основы теплообмена излучением / А. Г. Блох. М.-Л. Госэнергоиздат, 1962.-331 с.

16. Брамсон, М. А. Инфракрасное излучение нагретых тел / М. А. Брамсон. -М.: Наука, 1964.-280 с.

17. Ллойд, Дж. Системы тепловидения / Дж. Ллойд. М.: Мир, 1978. - 414 с.

18. Геращенко, О. А. Основы теплометрии / О. А. Геращенко. Киев: Наукова думка, 1971.-191 с.

19. Геращенко, О. А. Методы и приборы для измерения потоков излучения / О. А. Геращенко // В книге: Лучистый теплообмен (методы и приборы исследования лучистого теплообмена). Межвузовский сборник. Калининград, 1974.-С. 52-69.

20. Гаррисон, Т. Р. Радиационная пирометрия / Т. Р. Гаррисон. М.: Мир, 1964.-248 с.

21. Гордов, А. Н. Основы пирометрии / А. Н. Гордов. М.: Металлургия, 1971.-477 с.

22. Буць, Л. Д. Результаты работ по тепловизионному контролю электрооборудования подстанций Миненерго СССР. / Л. Д. Буць, Л. В. Буць, Н. А. Гнатюк // Энергетик. 1984. -№ 3. - С. 21.

23. Вечкасов, И. А. Приборы и методы анализа в ближней инфракрасной области / И. А. Вечкасов , Н. А. Кручинин, А. А. Поляков, В. Ф. Резинкин -М.: Химия, 1977.-280 с.

24. Лазарев, Л. П. Инфракрасные и световые приборы самонаведения и наведения летательных аппаратов: учебник для высших технических учебных заведений / Л. П. Лазарев. М.: Машиностроение, 1970. - 540 с.

25. Хадсон, Р. Инфракрасные системы / Р. Хадсон; пер. с англ. под ред. Н. В. Васильченко. М.: Мир, 1972. - 534 с.

26. Шифрин, К. С. Рассеяние света в мутной среде / К. С. Шифрин. М.-Л.: Машгиз, 1961.-228 с.

27. Хюлст, Г. Рассеяние света малыми частицами / Г. Хюлст. М.: ИЛ, 1961. -536 с.

28. Дейрменджан, Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами / Д. Дейрменджан. М.: Мир, 1971. - 165 с.

29. Блох, А. Г. Радиационные характеристики полидисперсных систем сферических частиц / А. Г. Блох, В. Я. Клабуков, В. А. Кузьмин. Горький: Волго-Вятское книжное издательство, 1976. - 112 с.

30. Розенберг, Г. В. Некоторые аспекты задачи о спектральном анализе свето-рассеивающих сред и отражательная способность окрашенных полидисперсных веществ / Г. В. Розенберг // Известия АН СССР, серия физическая. 1957. - т. 21, № 11,-С. 1473-1484.

31. Розенберг, Г. В. Физические основы спектроскопии светорассеивающих сред / Г. В. Розендерг // Успехи физических наук. 1967. - Т. 61, выпуск 4. -С. 569-608.

32. Зигель, Р Теплообмен излучением / Р. Зигель, Дж. Хауэлл. М.: Мир, 1975.-935 с.

33. Золотарев, В. М. Оптические постоянные природных и технических сред: справочник / В. М. Золотарев, В. М. Морозов, Е. В. Смирнова. Л.: Химия, 1984.-216 с.

34. Зуев, В. Е. Прозрачность атмосферы для видимых и инфракрасных лучей / В. Е. Зуев. М.: Советское радио, 1966. - 318 с.

35. Зуев, В. Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере / В. Е. Зуев. М.: Советское радио, 1970. - 469 с.

36. Зуев, В. Е. Перенос оптических сигналов в земной атмосфере (в условиях помех) / В. Е. Зуев, М. В. Курбанов. М.: Советское радио, 1977. - 368 с.

37. Зуев, В. Е. Оптическая погода / В. Е. Зуев, Б. Д. Белан, Г. О. Задде. Новосибирск: АН СССР, Сибирское отделение, 1990. - 192 с.

38. Кронберг, П. Дистанционное излечение земли. Основы и методы дистанционных исследований в геологии / П. Кронберг; пер. с немецкого В. А. Буша; под ред. В. Н. Трофимова. М.: Мир, 1988. - 350 с.

39. Саяпина, В. И. О влиянии рассеяния излучения каплями воды на измерение температуры / В. И. Саяпина // Оптические методы измерения температур в металлургии. АН СССР Институт металлургии им. А. А. Байкова. -М.: Наука, 1979.-С. 66-73.

40. Блох, А. Г. Теплообмен излучением: справочник /А. Г. Блох, Ю. А. Журавлев, Л. Н. Рыжков. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 432 с.

41. Брамсон, М. А. Справочные таблицы по инфракрасному излучению нагретых тел / М. А. Брамсон. М.: Наука, 1964. - 375 с.

42. Поскачей, А. А. Оптикоэлектронные системы измерения температуры /

43. A. А. Поскачей, Е. П. Чубаров. М.: Энергоатоиздат, 1988. - 248 с.

44. Свет, Д. Я. Объективные методы высокотемпературной пирометрии при непрерывном спектре излучения / Д. Я. Свет. М.: Наука, 1968. - 238 с.

45. Паносян, Ж. Р. Определение погрешностей при измерении коэффициента поглощения твердых тел / Ж. Р. Паносян, С. А. Казорян // Журнал прикладной спектроскопии. 1982. - Т. 36. № 2. - С. 333.

46. Курик, М. В. Точность определения коэффициентов поглощения и отражения поглощающих веществ / М. В. Курик // Журнал прикладной спектроскопии. 1966. - Т. 4. № 1. - С. 275-279.

47. Хрусталев, Б. А. Методы исследования радиационных свойств поверхностей твердых тел / Б. А. Хрусталев: сборник «Лучистый теплообмен»; под ред. А. Г. Блоха, О. Н. Брюханова. Калининград: изд-во КГУ, 1974. -112 с.

48. Солинов, В. Ф. Тепловизионный контроль равномерности температурного поля электрообогревных стекол / В. Ф. Солинов, В. К. Битюков,

49. B. Г. Мильков, A. J1. Масленников и др. // Сборник научных трудов межвузовский «Тепловидение. Применение и особенности построения теплови-зионных систем». М.: Московский институт пиротехники, электроники и автоматики, 1986.-С. 125-131.

50. М.: Московский институт пиротехники, электроники и автоматики, 1986. -С. 144-147.

51. Криксунов, Л. 3. Справочник по основам инфракрасной техники / J1. 3. Криксунов. -М.: Советское радио, 1978. 350 с.

52. Моос, Т. Оптические свойства полупроводников / Т. Моос. М.: ИЛ, 1961. - 304 с.

53. Уханов, Ю. И. Оптические свойства полупроводников / Ю. И. Уханов. -М.: Наука, 1977.-368 с.

54. Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф; пер. с англ. С. Н. Брауса. 1970.-855 с.

55. Савин, И. К. Опыт применения приборов энергоаудита в Петрозаводском государственном университете / И. К. Савин, А. А. Козлов // Энергосбережение.-2003.-№ 1.-С. 78-79.

56. Борисевич, Н. А. Инфракрасные фильтры / Н. А. Борисевич, В. Г. Верещагин, В. А. Валидов. Минск.: Наука и техника, 1970. - 452 с.

57. Криксунов, Л. 3. Инфракрасные системы обнаружения пеленгации и автоматического сопровождения движущихся объектов / Л. 3. Криксунов, И. Ф. Усольцев. М.: Советское радио, 1968. - 320 с.

58. Русин, С. П. Тепловое излучение полостей / С. П. Русин, В. Э. Пелецкий. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 152 с.

59. Новицкий, П. В. Оценка погрешности результатов измерений / П. В. Новицкий, И. А. Зограф; второе издание, перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

60. Рабинович, С. Г. Погрешности измерений / С. Г. Рабинович. Л.: Энергия, 1978.-262 с.

61. Зайдель, А. Н. Ошибки измерений физических величин / А. Н. Зайдель. -Л.: Наука, 1974.- 108 с.

62. Излучательные свойства твердых материалов: справочник; под. ред.

63. A. Е. Нейндлина-М.: Энергия, 1974.-472 с.

64. Кржижановский, Р. Е. Теплофизические свойства неметаллических материалов (окислы): справочник / Р.Е.Кржижановский, З.Ю.Штерн Л.: Энергия, 1974.-472 с.

65. Филипс, Дж. Оптические спектры твердых тел / Дж. Филипс. М.: Мир. 1968,- 176 с.

66. Физико-химические свойства окислов: справочник; под. ред. Г. В. Самсонова М.: Металлургия, 1978. - 468 с.

67. Джемисон, Дж. Э. Физика и техника инфракрасного излучения / Дж. Э. Джемисон, P. X. Мак-фи, Дж. Н. Пласс, Р. Г. Грубее, Р. Дж. Ричарде. -М.: Советское радио, 1965. 642 с.

68. Вавилов, В. П. Тепловые методы неразрушающего контроля: справочник /

69. B. П. Вавилов. -М.: Машиностроение, 1991. -240 с.

70. Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций. ГОСТ 26629-85. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 14 с.

71. Инструкция по эксплуатации железобетонных дымовых труб и газоходов на тепловых электростанциях. М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1970.

72. Инструкция по эксплуатации металлических дымовых труб на тепловых электростанциях. М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1970.

73. Трембовля, В. И. Теплотехнические испытания котельных установок / В. И. Трембовля, Е. Д. Фигнер, А. А. Авдеева. М: Энергия, 1977. - 374 с.

74. Контроль неразрушающий. Методы теплового вида. Общие требования. ГОСТ 23483-79.

75. ISO 6781-83 "Thermal insulation, qualitative detection of thermal irregularities in building envelopes, Infrared Method" (Тепловая изоляция, качественное выявление температурных неоднородностей в оболочке зданий, инфракрасный метод).

76. Федчишин, В. Г. Неохлаждаемая тепловизионная аппаратура для промышленной диагностики / В. Г. Федчишин. // Контроль. Диагностика. -2004. № 2.

77. Милованов, С. В. Применение тепловизоров для обследования дымовых труб на объектах электроэнергетики / С. В. Милованов // Энергетик. -2004.-№9.-С. 38.

78. Гинзбург, М. JI. Тепловизионные обследования энергетических предприятий Республики Беларусь / М. JI. Гинзбург, Н. М. Лесин, А. А. Савин // Энергетик. 2004. - № 1. - С. 42-43

79. Костюкова, Т. П. Диагностика электротехнического оборудования в эксплуатации на основе тепловизионного метода контроля / Т. П. Костюкова, В. В. Семенов // Электро. 2004. - № 3. - С. 30-32.

80. Клюкин, А. М. Применение тепловизионной техники при проведении энергетических обследований объектов промышленных предприятий, административно-бытовых и жилых зданий / А. М. Клюкин, В. С. Кошман,

81. B. Н. Куликов // Энергонадзор и энергоэффективность. 2004. - № 4.1. C. 67-73.

82. Хунджуа, Г. Г. Экспериментальные исследования теплообмена между морем и атмосферой при мелкомасштабном взаимодействии / Г. Г. Хунджуа, Е. Г. Андреев//Изв. АН СССР, ФАО. 1974.-Т. 10, №10. - С. 1110-1113.

83. Гинзбург, А. И. Тонкая структура термического пограничного слоя в воде у поверхности раздела вода-воздух / А. И. Гинзбург, А. Г. Зацепин,

84. К. Н. Федоров // Изв. АН СССР, ФАО. 1977. - Т. 13, №12. - С. 12681277.

85. Гинзбург, А. И. Охлаждение с поверхности при свободной и вынужденной конвекции / А. И. Гинзбург, К. Н. Федоров // Изв. АН СССР, ФАО. 1978. -Т. 14, № 1.-С. 78-87.

86. Бузников, Е. Ф. Водогрейные котлы и применение их на электростанциях и котельных / Е. Ф. Бузников, В. Н. Сидоров. M.-JL: Энергия, 1965. - 240 с.

87. Соловьев, Ю. П. Проектирование крупных центральных котельных для комплекса тепловых потребителей / Ю. П. Соловьев. М.: Энергия, 1976. -192 с.

88. Делягин, Г. Н. Теплогенерирующие установки: учеб. для ВУЗов / Г. Н. Делягин, В. И. Лебедев, Б. А. Пермяков. М: Стройиздат, 1986. -559 с.

89. Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. ГОСТ 26254-84. М.: Изд-во стандартов, 1985. -24 с.

90. Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции. ГОСТ 25380-82. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 10 с.

91. Грошев, А. П. Технический анализ. / А. П. Грошев М.: Энергия, 1967. -278 с.

92. Авдеева, А. А. Контроль топлива на электростанциях / А. А. Авдеева, Б. С. Белосельский, М. Н. Краснов. М.: Энергия, 1973. - 384 с.