Способ контроля качества тепловой трубы

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к методам контроля качества тепловых труб с симметричной структурой. Предложен способ контроля качества тепловой трубы путем использования бесконтактных оптических методов подвода тепла и измерения температуры, а также цифровых методов обработки регистрируемого яркостного контраста теплового поля. Перед подводом тепла на тепловой трубе формируют два продольных ребра. При этом радиационный импульсный подвод тепла к середине тепловой трубы и измерение температуры на длинах волн инфракрасного диапазона осуществляют на поверхности тепловой трубы между ребрами, а для снижения методической погрешности измерений температурного поля поверхность полости подвергают модификации посредством чернения. Результатом изобретения является повышение информативности и достоверности контроля качества тепловой трубы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к методам контроля качества тепловых труб с симметричной структурой.

Известен способ контроля качества симметричной тепловой трубы на нестационарном режиме, в котором импульсный подвод тепла осуществляют к середине тепловой трубы и определяют расстояние до зон с одинаковой температурой, а о качестве тепловой трубы судят по соотношению этих расстояний, при этом зону дефекта определяют как расстояние от точки с одинаковой температурой, наиболее близкой к зоне теплоподвода до ближайшего к ней конца тепловой трубы. (Патент РФ №2059960, Кл. F28D 15/02, опубл. 1996).

Недостатком данного способа является низкая информативность и достоверность контроля, обусловленная невозможностью получения в реальном масштабе времени изображения температурного поля контролируемой области тепловой трубы, а также погрешностью измерения температуры за счет непостоянства контакта датчика температуры и нагревателя с поверхностью корпуса тепловой трубы и наличия неконтролируемых тепловых потоков.

Наиболее близким по техническому решению является принятый за прототип способ контроля качества тепловой трубы путем импульсного подвода тепла к середине тепловой трубы, измерение температуры по разные стороны от зоны теплоподвода, определение зоны дефекта и оценка качества. При этом используют бесконтактные оптические методы подвода тепла и измерения температуры на длинах волн инфракрасного диапазона, а также цифровые методы обработки регистрируемого яркостного контраста теплового поля, а о качестве тепловой трубы судят по величине асимметрии изотермической поверхности относительно зоны подвода тепла, а зону дефекта определяют по искажению формы изотермических линий (Патент №2456524, МПК F28D 15/02, 20.07.2012 Бюл. №20).

Недостатком данного способа является сильная зависимость качества регистрируемого ИК - яркостного контраста теплового поля от коэффициента излучения материала корпуса тепловой трубы, которая для труб из алюминия и алюминиевых сплавов исключает прямое применение данного способа.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение информативности и достоверности контроля качества симметричных тепловых труб, за счет улучшения регистрируемого ИК - яркостного контраста теплового поля при использовании бесконтактных методов импульсного подвод тепла и измерения температур.

Технический результат заявляемого решения выражен в возможности визуализации дефектных областей и достоверной количественной оценки качества тепловой трубы за счет того, что перед подводом тепла тепловую трубу оребряют, а измерение температур поверхности тепловой трубы осуществляется по регистрируемому в инфракрасном (ИК) диапазоне длин волн яркостному контрасту контролируемой поверхности между ребрами, а импульсный подвод тепла к середине контролируемой поверхности между ребрами осуществляется радиационным методом. При этом, как и в прототипе, осуществляют обработку зарегистрированного тепловизионного изображения контролируемой поверхности, где по характеру искажения линий изотерм выявляются дефектные области, а по степени асимметрии изотермических поверхностей теплового поля контролируемой поверхности относительно зоны подвода тепла судят о качестве тепловой трубы. Пространство между ребрами тепловой трубы представляет собой полость в виде модели абсолютно черного тела (см. Свет Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур. М.: Наука, 1982. - С. 247-258). Поэтому контролируемая поверхность тепловой трубы между ребрами обладает большим значением коэффициента излучения, нежели на плоском участке трубы, что способствует улучшению качества регистрируемого ИК - яркостного контраста теплового поля (повышается информативность и достоверность) и увеличению коэффициента поглощения поверхности, что имеет важное значении при радиационном методе нагрева. Для снижения методической погрешности измерений температурного поля, возникающей за счет явления переотражения, например, фонового излучения между ребрами, поверхность полости подвергают модификации, например, чернят известными методами (см.: Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение: М.: Мир, 1988, 416 с., Шейндлин А.Е. Излучающие свойства твердых материалов. М: Энергия, 1974. - 472 с.).

Для достижения технического результата предложен способ контроля качества тепловой трубы путем использования бесконтактных оптических методов подвода тепла и измерения температуры на длинах волн инфракрасного диапазона, а также цифровых методов обработки регистрируемого яркостного контраста теплового поля, при этом перед подводом тепла тепловую трубу оребряют, а радиационный импульсный подвод тепла к середине тепловой трубы и измерения температуры на длинах волн инфракрасного диапазона осуществляют на поверхности тепловой трубы между ребрами. Для снижения методической погрешности измерений температурного поля всю поверхность полости подвергают модификации посредством чернения известным методом.

На фиг. 1 представлено устройство для реализации метода. На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - тепловая труба; 2 - ребро; 3 - импульсный источник теплового потока; 4 - ИК- импульсный источник света; 5 - тепловизор; 6 - канал связи; 7 - персональный компьютер с программным обеспечением Способ осуществляется следующим образом.

Перед подводом тепла на тепловой трубе 1 с симметричной структурой, например, прямоугольной формы, по всей ее длине известным методом формируют два продольных ребра 2, образующих в пределах контролируемой поверхности полость в виде модели абсолютно черного тела. В середину трубы 1 на контролируемую поверхность между ребрами 2 от ИК - источника света 4 на время 30-120 с. подают калиброванный тепловой импульс в виде лучистого теплового потока, который за счет явления оптического поглощения создает на поверхности тепловой трубы поверхностный источник тепла заданной формы 3. Одновременно с подачей теплового импульса осуществляют с помощью тепловизора 5, канала связи 6 и персонального компьютера 7 регистрацию и запоминание изображения яркостного контраста поверхности тепловой трубы 1, например, "в режиме стоп кадра" или "мультипликации". Как и в прототипе, с помощью персонального компьютера 6 и программного обеспечения, реализующего известные алгоритмы цифровой обработки (см. Методы компьютерной обработки изображений / Под ред. В.А. Сойфера. - М.: Физматлит, 2001. С. 192-201; С. 251-271; С. 601-624.), на сохраненных изображениях яркостного контраста поверхности тепловой трубы 1 выделяют изотермические линии (изотермы) и рассчитывают коэффициент асимметрии изотермической поверхности относительно поверхностного источника тепла (зоны подвода тепла). Для качественной тепловой трубы изотермы будут располагаться симметрично и коэффициент асимметрии будет равен нулю. На некачественной тепловой трубе зону локализации дефекта, который может являться, в том числе, как источником, так и стоком тепловой энергии, определяют на обработанных изображениях визуально по искажениям линии изотермы. Для снижения методической погрешности за счет увеличения яркостного контраста изображения поверхности тепловой трубы 1 перед подводом тепла, всю поверхность полости, образованной ребрами 2 и трубой 1 известным методом подвергают модификации посредством чернения. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет:

- повысить информативность и достоверность количественной оценки контроля качества тепловой трубы;

- уменьшить методическую погрешность измерений;

- автоматизировать процесс контроля.

1. Способ контроля качества тепловой трубы, включающий бесконтактные оптические методы подвода тепла и измерения температуры на длинах волн инфракрасного диапазона, а также цифровые методы обработки регистрируемого яркостного контраста теплового поля, при этом о качестве тепловой трубы судят по величине коэффициента асимметрии изотермической поверхности относительно зоны подвода тепла, а зону дефекта определяют визуально по искажению формы изотермических линий, отличающийся тем, что перед подводом тепла на тепловой трубе формируют два продольных ребра, а радиационный импульсный подвод тепла к середине тепловой трубы и измерение температуры на длинах волн инфракрасного диапазона осуществляют на поверхности тепловой трубы между ребрами.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед подводом тепла всю поверхность полости, образованной ребрами и трубой, подвергают модификации посредством чернения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области контактных измерений параметров высокотемпературных газов, в частности к средствам измерения температуры газа и распределения ее значений в полостях высокотемпературных элементов газотурбинных двигателей, и может быть применено для экспериментальных исследований рабочего процесса силовых установок при проведении аэродинамических испытаний.

Изобретение относится к крышке корпуса для размещения участка приема дистанционного управления внутреннего блока установки кондиционирования воздуха. Внутренний блок включает в себя: кожух и участок корпуса, предусмотренный на нижней части кожуха, при этом участок корпуса включает в себя: участок приема дистанционного управления, приема инфракрасного сигнала с пульта дистанционного управления и датчик определения температуры, выполненный с возможностью бесконтактного определения температуры поверхности объекта в помещении, при этом крышка корпуса предусмотрена на указанном участке корпуса, выступает вниз от нижней части корпуса и содержит: светопропускающую поверхность, наклоненную диагонально вниз от передней части, и отверстие для датчика, образованное за светопропускающей поверхностью, при этом светопропускающая поверхность образована перед участком приема дистанционного управления с расположением противоположно и параллельно участку приема дистанционного управления, при этом отверстие для датчика образовано так, что датчик определения температуры выступает из отверстия.

Группа изобретений относится к области неразрушающего контроля и может быть использована для идентификации близких к поверхности дефектов в контролируемом объекте.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для управления одним или несколькими осветительными устройствами. Заявлен контроллер, содержащий: выход для управления одним или несколькими наружными осветительными устройствами для освещения наружной окружающей среды; вход для приема температурной информации от температурного датчика, содержащего множество измеряющих температуру элементов; и модуль управления.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температуры ванны металла. Заявлено устройство для измерения температуры ванны расплавленного металла, содержащее гильзу и оптическую головку, способ соединения вместе или разъединения гильзы и оптической головки, а также гильза и способ измерения температуры ванны расплавленного металла.

Изобретение относится к термометрии, в частности к датчикам температуры, используемым для измерения температуры агрессивных сред с давлениями до и свыше 45 МПа, системам регулирования температуры.

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа измерения направленного коэффициента инфракрасного излучения материала при различных температурах.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения физической температуры объекта по температурным изменениям его оптических постоянных, и может быть использовано для дистанционного измерения температуры объекта в промышленности, медицине, биологии, в физических исследованиях и др.

Изобретение относится к почвоведению. Способ выявления и картирования структуры почвенного профиля методом съемки в инфракрасном диапазоне спектра заключается в съемке почвенного профиля радиометром в инфракрасном диапазоне.

Изобретение относится к дистанционным методам активного теплового неразрушающего контроля и может быть использовано для определения пространственного распределения теплофизических параметров поверхности земли.

Техническое решение относится к теплотехнике, в частности к системам терморегулирования (СТР) приборов авиационной и ракетной техники. В установке для испытаний контурной тепловой трубы СТР ЛА, содержащей каркас, нагреватель, охладитель и средства измерения температуры, каркас выполнен в виде пространственной силовой рамы с возможностью выдерживания воздействующих в полете на ЛА механических нагрузок, установка снабжена установленным в каркасе охладителем конденсатора КТТ, выполненным в виде теплового аккумулятора с определенной заранее массой рабочего вещества, при этом охладитель конденсатора и нагреватель с испарителем КТТ расположены в противоположных концах каркаса, паропровод и конденсатопровод КТТ закреплены на каркасе установки с заданным шагом крепления, а нагреватель с испарителем КТТ и тепловой аккумулятор теплоизолированы.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Вакуумный водогрейный котел-термосифон, содержащий горелку блочную, теплообменник для получения горячей воды с помощью пара, образовавшегося при кипении воды под вакуумом, топочную жаровую трубу, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть применено для тепловых труб криогенных и средних температур и может быть использовано при разработке разнообразных систем охлаждения, в том числе при разработке систем охлаждения космических аппаратов, работающих в условиях пониженной гравитации и невесомости.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть применено для тепловых труб криогенных и средних температур и может быть использовано при разработке разнообразных систем охлаждения, в том числе при разработке систем охлаждения космических аппаратов, работающих в условиях пониженной гравитации и невесомости.

Устройство и способ для заполнения тепловой трубы с двойным технологическим интерфейсом твердой рабочей средой. Устройство для заполнения содержит перчаточный ящик (7), резервуар (4) для рабочей среды, верхнюю крышку (8), источник (31) инертного газа, вакуумную молекулярную насосную установку, нагреватель и охладитель.

Устройство и способ для заполнения тепловой трубы с двойным технологическим интерфейсом твердой рабочей средой. Устройство для заполнения содержит перчаточный ящик (7), резервуар (4) для рабочей среды, верхнюю крышку (8), источник (31) инертного газа, вакуумную молекулярную насосную установку, нагреватель и охладитель.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики. Термосифон содержит корпус, рабочий объем нижней камеры которого заполнен жидкостью, воронку, перегораживающую с зазором нижнюю камеру с паропроводом для транспортировки пара, верхнюю камеру, клапан для сбрасывания воздуха наружу, причем в верхнюю камеру введен корпус конденсатора, заполненный до заданного уровня жидкостью и соединенный с паропроводом, подключенным к сифону, конец которого размещен в жидкости конденсатора.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики. Термосифон содержит корпус, рабочий объем нижней камеры которого заполнен жидкостью, воронку, перегораживающую с зазором нижнюю камеру с паропроводом для транспортировки пара, верхнюю камеру, клапан для сбрасывания воздуха наружу, причем в верхнюю камеру введен корпус конденсатора, заполненный до заданного уровня жидкостью и соединенный с паропроводом, подключенным к сифону, конец которого размещен в жидкости конденсатора.

Изобретения относятся к средствам для охлаждения грунта, работающим по принципу гравитационных тепловых труб и парожидкостных термосифонов, и предназначены для использования при строительстве сооружений в зоне вечной мерзлоты.

Изобретения относятся к средствам для охлаждения грунта, работающим по принципу гравитационных тепловых труб и парожидкостных термосифонов, и предназначены для использования при строительстве сооружений в зоне вечной мерзлоты.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к методам контроля качества тепловых труб с симметричной структурой. Предложен способ контроля качества тепловой трубы путем использования бесконтактных оптических методов подвода тепла и измерения температуры, а также цифровых методов обработки регистрируемого яркостного контраста теплового поля. Перед подводом тепла на тепловой трубе формируют два продольных ребра. При этом радиационный импульсный подвод тепла к середине тепловой трубы и измерение температуры на длинах волн инфракрасного диапазона осуществляют на поверхности тепловой трубы между ребрами, а для снижения методической погрешности измерений температурного поля поверхность полости подвергают модификации посредством чернения. Результатом изобретения является повышение информативности и достоверности контроля качества тепловой трубы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх