ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2014, № 5, с. 141-142
ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ
УДК 621.397.13
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПИРОМЕТР "ГЕФЕСТ-2" © 2014 г. А. В. Кузнецов, Н. И. Смирнов, С. Б. Торицин
Поступила в редакцию 06.03.2014 г.
БО1: 10.7868/80032816214050103
Разработанный в НИИПТ "Растр" телевизионный (т.в.) пирометр "Гефест-2" предназначен для т.в.-наблюдения и одновременного бесконтактного измерения температуры объектов по всему полю изображения в реальном времени методом яр-костной пирометрии на эффективной длине волны измерения 655 нм при температуре окружающей среды до 250°С. В состав т.в.-пирометра входит пирометрическая т.в.-камера КТП-335, пульт управления ПУ-293 и персональный компьютер с программным обеспечением "ОеГе81 2.0".
Внешний вид т.в.-пирометра "Гефест-2" представлен на рисунке.
Пирометрическая т.в.-камера КТП-335 содержит т.в.-датчик черно-белого изображения на основе п.з.с.-матрицы формата 1/3 дюйма (752 х х 582 элемента), объектив с монохроматизирую-щим интерференционным и дополнительным нейтральным светофильтрами, а также узел питания и управления. Плотность нейтрального светофильтра выбирается в зависимости от требуемого значения максимальной измеряемой температуры (до 3000 К), которая в отсутствие светофильтра составляет 1140 К при минимальной
длительности цикла измерения 20 мс. Возможность проведения автокалибровки т.в.-пирометра обеспечивается встроенным опорным излучателем на основе светодиодов [1]. Габариты КТП-335 210 х х 160 х 145 мм.
Особенностью т.в.-пирометра является размещение пирометрической т.в.-камеры внутри водо-охлаждаемой оболочки с передачей напряжения питания, видеосигнала и сигнала управления режимом автокалибровки по одному термостойкому радиочастотному кабелю. Это обеспечивает возможность эксплуатации камеры при температуре окружающей среды до 250°С. Длина линии связи между КТП-335 и ПУ-293 составляет до 1 км.
Программное обеспечение "Ое1«81 2.0" обеспечивает:
— измерение температуры в произвольном количестве точек на изображении с индивидуальными параметрами пространственного и межкадрового усреднения и значением спектральной из-лучательной способности объекта;
— расцвечивание изображения в соответствии с температурной шкалой субъективно-адаптиро-
142
КУЗНЕЦОВ и др.
ванных псевдоцветов [2], настройку параметров цветового контрастирования, а также электронное масштабирование анализируемого изображения;
— запись видеопоследовательностей, графических файлов или табличных результатов измерений совместно с калибровочными данными для возможности последующего анализа;
— коррекцию неравномерности чувствительности т.в.-пирометра по полю изображения;
— гамма-коррекцию изображения в режиме анализа видеосигнала;
— автокалибровку и первичную калибровку т.в.-пирометра.
Первичная калибровка т.в.-пирометра осуществляется после автоматической настройки амплитудной характеристики устройства видеоввода на основании произвольного числа опорных точек (измеренных значений размаха видеосигнала при известных значениях яркостной температуры эталонного излучателя). Для анализа графических файлов предусмотрено формирование отдельной калибровочной зависимости.
Для оценки инструментальной погрешности т.в.-пирометра "Гефест-2" были проведены измерения в диапазоне яркостных температур 1230— 1390 К с использованием образцовой температурной лампы СИ10-300 в нормальных условиях.
При этом предварительно т.в.-пирометр был от-калиброван в диапазоне яркостных температур 1265—1390 К. Измеренные значения относительной погрешности без использования пространственной и межкадровой фильтрации не превысили 0.2% в диапазоне температур 1265—1390 К и 0.4% в диапазоне 1230-1265 К.
Таким образом, разработанный т.в.-пирометр "Гефест-2", обеспечивая стойкость к высокой температуре окружающей среды и возможность работы на длинную линию связи, может быть использован для пирометрического и телевизионного контроля широкого круга технологических процессов в горячих цехах промышленных производств.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузнецов А.В. // ПТЭ. 2010. № 5. С. 121.
2. Кузнецов А.В., Смирнов Н.И. // Вопросы радиоэлектроники. Серия Техника телевидения. 2011. № 1. С. 100.
Адрес для связи: Россия, 173001, Великий Новгород, ул. Большая Санкт-Петербургская, 39, НИИ промышленного телевидения "Растр"; тел. (8162) 77-43-31, доп. 276. E-mail: outling@inbox.ru
ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА № 5 2014
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.