Primjena IC termografije u graditeljstvu i restauraciji umjetnina Dr.sc. Lovre Krstulović-Opara, red. prof. Edo Modun, dipl. oecc. 1 Katedra za konstrukcije Fakultet elektrotehnike strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Splitu Modun consulting www.fesb.hr/kk www.modun.hr
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Primjena IC termografije u
graditeljstvu i restauraciji umjetnina
Dr.sc. Lovre Krstulović-Opara, red. prof.
Edo Modun, dipl. oecc.
1
Edo Modun, dipl. oecc.
Katedra za konstrukcijeFakultet elektrotehnike strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Splitu
Modun consulting
www.fesb.hr/kk
www.modun.hr
Spektar zračenja crnog tijela
vidljivoultraljubičasto infracrveno
Inte
nzi
tet z
račen
jaPlanckova spektralna raspodjela energije
Temperatura površine sunca 5780 K
2
Valna duljina
Inte
nzi
tet z
ra
Optički vidljivo - IC vidljivo ???
3
Povijest termografije
Sir William Herschel (1738-1822)-Astronom i kompozitor- otkrio IC zračenje i uran
4
Detektori – hlañeni senzori
5
Detektor s rotirajućim prizmamaAGA – FSB Zagreb
Detektori
6
Focal Point Array detektor
Pregled digitalnih kamera
7
CEDIP INFRARED – SILVER 420M
FLIR SC 5000
• radna temperature senzora: -200°C• frekvencija akvizicije slike: do 150 Hz• mjerna osjetljivost: 0.02 K• rezolucija 320×256 piksela• spektralni raspon: 3.6÷5.1 µm (srednji val MW )• 100 slika u sekundi pri punoj rezoluciji
Osnove termografije – crno tijelo
8
Literatura: M. Andrassy, I. Boras, S. Švaić, Osnove termografije s primjenom, Kigen, Zagreb, 2008
Crno tijelo - kalibracija
9
Kalibracija IC kamera
10
Kalibracija kamere
11
Mehanizmi prijenosa topline
Provoñenje (kondukcija):
12
k=λ [W/mK] – toplinska provodljivostFurierov zakon voñenja topline:
T1
T2
L
A
Toplinska provodljivost λ=k [W/mK]
bakar 385
čelik 50,2
beton 2
mineralna vuna 0,046
staklo 0,8
voda 0,6
zrak 0,025
Mehanizmi prijenosa topline
Konvekcija (miješanje, komešanje):
- prirodna
13
- prisilna
Mehanizmi prijenosa topline
Zračenje (radijacija):
14
�·I
I [W/m2]– intenzitet zračenja (snaga po pov.) α + ρ + � = 1
Kirchoffov zakon: sposobnost tijela da apsorbira energiju jednaka je sposobnosti da emitira vlastitu energiju kao zračenje
α = ε
ε + ρ + � = 1
Emisivnost
�
�
α + ρ + � = 1α = ε
ε + ρ + � = 1
15
Svjetloća površine
Tatm
τatm
a·Gp
r Ec=σ ·T4E=σ ·T4·ε
16
a·Gr
ef
Boltzmannova konstanta σ=5,667 W/(m2K4)Ec – vlastita emisija crnog tijela
Razlučivost kamere – 0,02 K
Preciznost – ??? K
E – vlastita emisija realnog tijelaε – emisijski faktor
τatm - atmosferska propusnost
Kamera “vidi” prividno zračenje površine!
Prostorna rezolucija
IFOV - instantaneous field of view – prostorna rezolucija