Тепловизионная система для проведения наружной тепловизионной съемки



Владельцы патента RU 2575798:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при проведении наружной тепловизионной съемки для диагностики состояния строительных сооружений и энергетических объектов. Тепловизионная система для проведения наружной тепловизионной съемки содержит блок обработки - микропроцессорный контроллер, блок памяти и блок визуализации, представляющие собой компьютер, тепловизор и устройство для определения температурных параметров окружающей среды, состоящее из двух пластин, выполненных из материалов с разными коэффициентами отражения и поглощения. Повышение точности измерения температурных значений объекта контроля достигается путем их корректировки в соответствии с измеренными температурными значениями окружающей среды, регистрируемыми двумя пластинами и принимаемыми как эталонные. Технический результат - повышение точности измерения температурных значений объекта контроля. 1 ил.

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, в частности, к проведению наружной тепловизионной съемки для диагностики состояния строительных сооружений и энергетических объектов.

Известно устройство для дистанционного измерения температурного поля объекта, состоящее из тепловизора и одного или нескольких контактных измерителей для съема температуры объекта контроля. Контактные измерители температуры выполнены с возможностью передачи измеренной температуры объекта контроля в тепловизор для корректировки амплитуд пикселей цифрового теплового изображения, полученного дистанционной регистрацией температурных сигналов, излучаемых поверхностью объекта контроля. Патент RU № 2424496, от 20.03.2011.

Недостатком технического решения является необходимость дополнительного контактного измерения температуры, что не всегда представляется возможным при проведении наружной тепловизионной съемки.

Известно устройство, относящееся к тепловизионной технике и предназначенное для визуального наблюдения температурных полей различных объектов посредством бесконтактной регистрации собственного и отраженного теплового излучения и отображения теплового портрета в блоке визуализации. Устройство - тепловизор состоит из зеркального объектива, детектора инфракрасного излучения, шагового привода, поворотной платформы, источника эталонного излучения, датчика температуры, модулятора, усилителя-преобразователя, термоэлектрического охладителя, устройства выборки и хранения, блока привязки уровня, аналого-цифрового преобразователя, блока контроллера, блока визуализации, формирователя импульсов, смесителя, дифференциального усилителя, усилителя обратной связи и резистора. Патент RU № 2012155, от 30.04.1994.

Основным недостатком технического решения является конструкция, не принимающая во внимание изменяющиеся внешние температурные параметры, что особенно важно для наружной тепловизионной съемки.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство тепловизор, относящееся к технике формирования изображений и тепловидению, используемое для дистанционного контроля и измерения температурных полей различных объектов. Устройство содержит блок обработки - микропроцессорный контроллер, блок памяти и, при необходимости, блок визуализации, представляющее собой компьютер, а также оптический переключатель с двумя источниками эталонного излучения. Оптический переключатель выполнен в виде диска с чередующимися прозрачными и непрозрачными для теплового излучения областями, причем часть непрозрачных областей имеет коэффициент отражения E1, а оставшаяся часть - коэффициент отражения E2≠E1. При этом непрозрачные области оптического переключателя являются источниками эталонного излучения. Патент RU № 2090976, от 20.09.1997.

Основным недостатком технического решения является отсутствие возможности измерения отраженного теплового излучения фона и температуры окружающей среды в условиях проведения наружной тепловизионной съемки.

Задача заявляемого изобретения - повышение точности измерения температурных полей, излучаемых поверхностью объектов строительства и энергетики при наружной тепловизионной съемке.

Тепловизионная система для проведения наружной тепловизионной съемки содержит блок обработки - микропроцессорный контроллер, блок памяти и блок визуализации, представляющие собой компьютер, управляющий тепловизором, и дополнительное устройство для отражения и поглощения температурных параметров окружающей среды, состоящее из двух прямоугольных пластин, принимаемых за источники эталонного излучения. Одна пластина выполнена из материала, коэффициент отражения которого близок к единице. Вторая пластина выполнена из материала, коэффициент поглощения которого близок к единице. Обе пластины, являющиеся источниками эталонного излучения, закреплены на удерживающей рамке, установленной на корпусе тепловизора таким образом, что обе пластины находятся в поле зрения тепловизора. Пластина, коэффициент отражения которой близок к единице, закреплена на удерживающей рамке с помощью шарнира, выполненного с возможностью наклона пластины на ±45° по горизонтальной и вертикальной осям.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 - вид устройства сверху.

На фиг. 1 изображена тепловизионная система для проведения наружной тепловизионной съемки, содержащая блок обработки - микропроцессорный контроллер 1, блок памяти 2 и блок визуализации 3, представляющие собой компьютер 4, управляющий тепловизором 5. К корпусу тепловизора 5 с помощью удерживающей рамки 6 закреплены две пластины 7 и 8 для отражения и поглощения температурных параметров окружающей среды, принимаемые за источники эталонного излучения. Пластина 7 изготовлена из материала, коэффициент отражения которого близок к единице, например, из полированного алюминия. Пластина 8 выполнена из материала, коэффициент поглощения которого близок к единице, например, из асбестового картона. Пластина 7 закреплена на удерживающей рамке 6 с помощью шарнира 9, выполненного с возможностью наклона пластины 7 на ±45° по вертикальной и горизонтальной осям, для визирования неба и определения отраженной температуры фона.

Устройство работает следующим образом.

После выбора объекта строительства или энергетики для проведения наружной тепловизионной съемки блок обработки - микропроцессорный контроллер 1, блок памяти 2 и блок визуализации 3, представляющие собой компьютер 4, подает сигнал на включение тепловизора 5.

Блок визуализации 3 отображает тепловое изображение объекта контроля в реальном времени, что позволяет оператору корректировать направление поля зрения тепловизора 5.

Пластины 7 и 8, закрепленные на удерживающей рамке 6 и попадающие в поле зрения тепловизора 5, отражают и поглощают температурные параметры окружающей среды, принимаемые как эталонные.

Пластина 7, изготовленная из материала с коэффициентом отражения, близким к единице, например, из полированного алюминия, отражает в поле зрения тепловизора 5 температуру, представляющую собой отраженную температуру фона, обусловленную излучением окружающих объектов. Оператор изменяет угол наклона пластины 7, закрепленной на удерживающей рамке 6 с помощью шарнира 9, до ±45° по горизонтальной и вертикальной осям для отражения и регистрации температуры фона в любом секторе окружающего пространства, например, для визирования холодного неба, излучение которого может существенно ухудшать точность измерения температуры объектов при наружной тепловизионной съемке. Температура пластины 8, изготовленной из материала с коэффициентом поглощения, близким к единице, например, из асбестового картона, соответствует температуре окружающей среды.

Тепловизор 5, визируя объект контроля, регистрирует его температуру, параллельно измеряя температуру поверхности обеих пластин 7 и 8. Блок обработки - микропроцессорный контроллер 1 проводит корректировку регистрируемых тепловизором 5 температурных значений объекта контроля в соответствии с измеренными температурными значениями пластин 7 и 8, принятыми как эталонные значения окружающей среды.

По окончании проведения наружной тепловизионной съемки блок памяти 2 сохраняет отснятые тепловые изображения. После чего блок обработки - микропроцессорный контроллер 1, блок памяти 2 и блок визуализации 3, представляющие собой компьютер 4, выключаются. Тепловизор 5 выключается.

Проведение тепловизионной съемки, в целях диагностики состояния ограждающих конструкций объектов строительства и энергетики, играет важную роль при проведении мероприятий по энергосбережению. Основная доля потребляемых зданиями тепловых ресурсов приходится на поддержание комфортной температуры в помещениях. Своевременное выявление и ликвидация дефектов в виде утечек тепла позволяет существенно снизить потребление ресурсов объектами строительства и энергетики.

Использование заявляемого изобретения позволяет повысить точность измерения температуры поверхности объектов контроля, в условиях изменяющихся температурных параметров окружающей среды, без использования контактных средств измерений. Результат достигается путем корректировки блоком обработки - микропроцессорным контроллером регистрируемых тепловизором температурных значений в соответствии с температурными параметрами, излучаемыми пластинами с разными коэффициентами излучения и принимаемыми как источники эталонного излучения.

Тепловизионная система для проведения наружной тепловизионной съемки, содержащая блок обработки - микропроцессорный контроллер, блок памяти и блок визуализации, представляющие собой компьютер, управляющий тепловизором, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство для отражения и поглощения температурных параметров окружающей среды, включающее одну пластину, выполненную из материала, коэффициент отражения которого близок к единице, и вторую пластину, выполненную из материала, коэффициент поглощения которого близок к единице, причем обе пластины, являющиеся источниками эталонного излучения, закреплены на удерживающей рамке, установленной на корпусе тепловизора таким образом, что обе пластины находятся в поле зрения тепловизора, а пластина, коэффициент отражения которой близок к единице, закреплена на удерживающем устройстве с помощью шарнира, выполненного с возможностью наклона пластины на ±45° по горизонтальной и вертикальной осям.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в тепловизионных приборах с многоэлементными фотоприемниками и многоэлементными излучателями.

Изобретение относится к способу подготовки изображений в визуально неразличимых спектральных областях, а также к соответствующей тепловизионной камере (ТПВ-камере) и измерительной аппаратуре.

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано для пространственно-временной обработки изображений. Техническим результатом изобретения является обеспечение адаптации к уровню освещенности без каких-либо ограничений на значения отсчетов импульсной характеристики при выделении неподвижных и движущихся слабоконтрастных объектов на нестационарном фоне при пространственно-временной обработке изображений.

Изобретение относится к тепловизионным приборам, которые обеспечивают наблюдение как в видимой, так и в инфракрасной области. В указанном приборе инфракрасный объектив формирует тепловое изображение в плоскости чувствительных элементов матричного фотоприемника, выходные сигналы с которого поступают в блок обработки информации, управляющий яркостью каждого элемента устройства отображения информации, расположенного в фокальной плоскости окуляра, в соответствии с формируемым тепловым изображением.

Изобретение относится к устройствам захвата изображений. Техническим результатом является предоставление элемента захвата изображения и устройства захвата изображения, которые уменьшают время переноса данных и устраняют потерю качества изображения.

Сайдоскоп // 2560247
Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно телескопам. Телескоп содержит корпус, входной объектив, фильтр, параболическое зеркало и приемник излучения, расположенный в стороне от оптической оси телескопа, защитный экран с приемным окном, фильтр расположен на пути излучений перед главным зеркалом, приемник излучения включает приемную резисторную матрицу, расположенную в приемном окне так, чтобы лучи, отраженные от зеркала, фокусировались бы только на приемной резисторной матрице, состоящей из N столбцов и M строк, N-канальный аналоговый ключ, M малошумящих дифференциальных усилителей, M цифроаналоговых преобразователей, источник опорного напряжения, М аналого-цифровых преобразователей, M цифровых сумматоров, M-входовый регистр сдвига, микроконтроллер, персональный компьютер, приемник спутниковой навигационной системы, устройство синхронизации, цифровой датчик температуры, конструктивно связанный с подложкой резисторной матрицы, и вентилятор воздушного охлаждения, конструктивно связанный с обратной стороной резисторной матрицы, питание на который поступает от микроконтроллера через устройство синхронизации.

Изобретение относится к тепловизионным устройствам с матричным фотоприемным устройством. Техническим результатом является повышение скорости обработки цифровых видеоданных без существенного увеличения потребляемой мощности и усложнения конструкции устройства, а также снижение задержки прохождения видеосигнала.

Изобретение относится к области цветного телевидения с высокой разрешающей способностью. Техническим результатом является улучшение качества восстановления отсутствующих значений пикселей сигналов цветовых составляющих, увеличение четкости изображений, уменьшение искажений и сохранение цветности.

Изобретение относится к устройству формирования цветного изображения, которое подавляет генерацию цветовых комбинационных искажений (цветного муара). Техническим результатом является подавление генерации ложного цвета высокочастотной секции путем простой обработки изображения.

Изобретение относится к устройствам на основе инфракрасного видикона, служит для низкоуровневых применений, т.е. для регистрации сигналов малой интенсивности, таких, что уровень сигнала может быть сравним с уровнем шумов.

Изобретение относится к области наноэлектроники и может быть использовано в различных областях наноиндустрии. Заявлен способ исследования температурной зависимости электрического сопротивления пленочных образцов при нагреве.

Изобретение относится к устройству для оценки термомеханической усталости материала, который подвергается воздействию горячего теплового потока. Устройство содержит образец для испытаний, имеющий "горячую" стенку с наружной поверхностью, которая подвергается воздействию теплового потока, и внутренней поверхностью, от которой отходят параллельные полосы, прикрепленные к этой внутренней поверхности и образующие между собой параллельные каналы; промежуточную часть, имеющую параллельные ребра, форма и размеры которых обеспечивают возможность их вставки в указанные каналы между полосами с образованием прохода в области внутренней поверхности горячей стенки для циркуляции охлаждающей жидкости.

Изобретение относится к области исследования материалов строительных конструкций здания с помощью тепловых средств. Способ выявления параметров локального пожара включает проведение технического осмотра строительных конструкций деревянного перекрытия здания, подвергавшихся действию термического градиента в условиях локального пожара; выявление схемы огневого воздействия на составные элементы перекрытия; установление породы и сорта строительной древесины, показателей ее плотности и влажности в естественном состоянии, массивности элементов деревянного перекрытия, нахождение нормативного сопротивления строительной древесины на изгиб и скорости ее выгорания, отличающийся тем, что технический осмотр деревянного перекрытия здания дополняют инструментальными измерениями геометрических размеров площади горения, назначают контрольную ячейку перекрытия в очаге пожара, измеряют площадь поперечного сечения проемов ячейки перекрытия, вычисляют показатель проемности ячейки перекрытия; определяют толщину слоя обугливания поперечного сечения элементов деревянного перекрытия; вычисляют величину горючей загрузки, массовую скорость выгорания строительной сосновой древесины в ячейке перекрытия и коэффициент снижения скорости выгорания сосновой древесины, затем выявляют длительность локального пожара и максимальную температуру локального пожара, которые вычисляют из заданных соотношений.

Изобретение относится к области технологии строительного производства и заключается в количественном определении аммиака в бетонных конструкциях, используемых в жилом строительстве.

Изобретение относится к технике экспериментального исследования огнезащитной обработки древесины и может быть использовано для определения качества огнезащитной обработки непосредственно на месте выполнения работ по огнезащите деревянных конструкций.

Настоящее изобретение относится к способу повышения термоокислительной стабильности смазочных масел, по которому пробы смазочного масла термостатируют нагреванием в герметичном стакане без перемешивания в течение постоянного времени при атмосферном давлении и фиксированной температуре, которую при каждом термостатировании новой пробы ступенчато повышают в диапазоне температур, определяемых назначением смазочного масла, после нагревания проводят отбор и испытание термостатированных проб на сопротивляемость окислению, при этом отбирают пробу постоянной массы, которую затем нагревают в присутствии воздуха с перемешиванием в течение установленного времени в зависимости от базовой основы смазочного масла при постоянной температуре и постоянной скорости перемешивания, окисленные пробы фотометрируют, определяют коэффициент поглощения светового потока, строят графическую зависимость изменения параметра оценки термоокислительной стабильности от температуры термостатирования, по которой определяют оптимальную температуру термостатирования, обеспечивающую наибольшее сопротивление окислению, отличающемуся тем, что критерием оценки термоокислительной стабильности смазочнного масла принимают ресурс работоспособности термостатированного масла, причем при испытании каждой новой термостатированной пробы на сопротивляемость окислению отбирают пробу окисленного масла через равные промежутки времени, фотометрированием определяют коэффициент поглощения светового потока, строят графические зависимости коэффициента поглощения светового потока от времени окисления термостатированных масел при каждой температуре термостатирования, по которым определяют время достижения коэффициента поглощения светового потока выбранного значения для каждого окисленного термостатированного масла при разных температурах, строят графическую зависимость времени достижения выбранного значения коэффициента поглощения светового потока окисленных термостатированных масел от температуры термостатирования, и по точке этой зависимости с максимальной ординатой, характеризующей ресурс работоспособности, определяют температуру термостатирования, обеспечивающую наибольшее сопротивление окислению.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для исследования термической усталости конструкционных материалов, и может быть использовано для экспериментального подтверждения расчетного прогноза малоцикловой прочности конструкционных материалов.

Изобретение относится к способам анализа образцов пористых материалов и может быть использовано для количественного исследования ухудшения свойств околоскважинной зоны нефте/газосодержащих пластов из-за проникновения в нее полимеров, содержащихся в буровом растворе.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматического определения концентрации металла в руде. Согласно заявленному способу перед проведением контроля содержания металла в руде по конвейеру пропускают руду без примесей металла.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано при испытании объектов на температурные воздействия. Стенд содержит приспособление для установки объекта испытаний, источник температурного воздействия с системами подачи и слива воды, установленный под объектом испытаний, вертикальный экран, расположенный по периметру источника температурного воздействия, закрепленный на колоннах и приподнятый над уровнем грунта, выполненный с возможностью изменения расстояния от уровня грунта до его нижнего края, а также систему защиты от спутникового наблюдения за процессом испытаний и объектом испытаний.

Изобретение относится к области океанологии и может быть использовано для получения полей температуры океана в оперативном режиме. Заявлен способ оценки температуры поверхности океана по измерениям спутниковых микроволновых радиометров путем получения значений радиояркостных температур (Тя) по радиометрическим каналам и вычисления значения температуры поверхности океана (Ts) с использованием зависимости, учитывающей значение радиояркостных температур и коэффициентов настроенной Нейронной Сети.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-02-20 2016-02-20T11:26:09
Наверх