Termovizní zobrazovací systémy

Transkript

1 Trmovizní zobrazovací systémy Thrmovision displaying systms Ing. Roman VAVŘIČKA ČVUT v Praz, Ústav tchniky prostřdí Rcnznt doc. Ing. Karl Brož, CSc. Článk pojdnává o principu trmografického zobrazování. V úvodu popisuj základní pojmy a zákony souvisjící s sdílním tpla sáláním, sznamuj s konstrukcí trmovizní zobrazovací tchniky a přibližuj současné možnosti využití trmoviz v praxi. Klíčová slova: přnos nrgi zářním, trmovizní zobrazovací systém, trmovizní kamra Th articl dals with th principl of thrmovision displaying. Th introduction dscribs fundamntal concpts and laws connctd with hat transfr by radiation, informs about displaying tchniqu dsign and at th sam tim brings narr th prsnt-day possibilitis of thrmovision utilisation in practic. Ky words: nrgy transfr by radiation, thrmovision displaying systm, thrmovision camra Bzkontaktní mapování tploty j spojno s využitím infračrvné části lktromagntického spktra v rozmzí vlnových délk 0,75 μm až 1 mm. Tato tori byla poprvé vyslovna fyzikm W. Hrschlm v roc 1801 a od jho syna J. Hrschla pak pochází trmín trmografi. Začátky vývoj lktronických infrazobrazovacích systémů jsou spojny s konstrukcí zařízní pro noční vidění běhm 2. světové války (tzv. noktoviz). Poté násldoval postupný rozvoj těchto systémů postupně s rozvojm lktronických prvků a komponnt. V roc 1965 byl firmou AGA Infrard Systms přdstavn první průmyslově využitlný trmografický systém AGA Thrmovision 665, a to byl začátk využívání trmografické tchniky mimo vojnské aplikac. V současné době xistuj několik přdních výrobců této tchnologi a trmografi j hojně využívána v různých průmyslových odvětvích jako jsou např. lékařství, stavbnictví, výzkum atd.. VLASTNOSTI SIGNÁLU NESOUCÍ INFORMACI O PRIMÁRNÍM PARAMETRICKÉM POLI Trmografi využívá vlnové pásmo infračrvného (IČ) zářní. Hranic, kd začíná pásmo krátkého IČ zářní j tam, kd končí tzv. viditlné pásmo (tmavě črvná). Hranic, kd končí pásmo dlouhovlnného IČ zářní j tam, kd začíná pásmo mikrovlnných vlnových délk. Číslně lz toto pásmo vyjádřit v rozmzí vlnových délk λ = 0,75 μm až 1 mm. Pásmo infračrvného zářní lz dál rozdělit na infraoblasti: blízkou 0,75 μm až 3 μm Nar Waw Infra-Rd (NWIR) střdní 3 μm až 5 μm Mid Waw Infra-Rd (MWIR) vzdálnou 5 μm až 15 μm Long Waw Infra-Rd (LWIR) vlmi vzdálnou 15 μm až 1 mm Vry Long Waw Infra-Rd (VLWIR) Zářivá nrgi v infračrvné části spktra můž být gnrována třmi typy zdrojů (luminiscnčními zdroji, radiovými zdroji a tplnými zdroji). Pro trmografii jsou njdůlžitější tplné zdroj. Pro tplné zdroj j charaktristické, ž gnrovaná zářivá nrgi j hrazna na úkor tplné nrgi zdroj. Z toho vyplývá, ž IČ zářní bud gnrovat vškrá hmota, jjíž tplota j vyšší nž absolutní nula (0 K). Vlikost zářivého toku gnrovaného tplnými zdroji, jho spktrální složní a směr šířní závisjí na vlastnostch a tplotě zdroj zářní. Signálový radiační tok IČ systémů j pro tplné zářič umístěné v jho zorném poli rprzntován tokm fotonů v infračrvné části spktra. Jho vlikost a spktrální složní lz pro spciální zářič (absolutně črná tělsa a tělsa šdá) stanovit z základních zákonů vyzařování. Pozn.: Absolutně črné tělso j dfinováno jako idální tělso, ktré pohlcuj vškrou radiaci na něj dopadající, bz ohldu na vlnovou délku (nrgii fotonu) a úhl, pod ktrým j povrch tělsa ozářn. A zárovň absolutně črné tělso vyzařuj na všch vlnových délkách při dané tplotě maximální dosažitlnou nrgii zářivého toku (pokud j zdrojm radiac). ZÁKLADNÍ POJMY A ZÁKONY Planckův vyzařovací zákon Max Planck v roc 1900 vyslovil myšlnku, ktrá později vdla k zavdní kvantové hypotézy šířní zářivé nrgi. Planckův vyzařovací zákon s týká spktrální měrné zářivosti což j výkon gnrovaný z jdnotky plochy povrchu zdroj na dané vlnové délc do jdnotkového prostorového úhlu. Pro idální zdroj (absolutně črné tělso) při absolutní tplotě zdroj T [K] lz tnto zákon napsat v nrgtickém tvaru 1 2 2hc ch Iλ = xp 1 5 λ kb λt [W.sr -1.m -2. μm -1 ] kd jsou použity násldující konstanty: h = 6, [J.s] Planckova konstanta k B = 1, [J.K -1 ] Boltzmannova konstanta c = 2, [m.s -1 ] rychlost světla v vakuu T [K] povrchová absolutní tplota zdroj Vzhldm k tomu, ž vyzařování absolutně črného tělsa j nzávislé na směru, lz jho spktrální intnzitu vyzařování I,λ (λ ) v nrgtickém tvaru vyjádřit závislostí I,λ (λ,t) = π I λ,t (λ,t) [W.m -2.μm -1 ] Stfan Boltzmannův zákon tnto zákon vyjadřuj clkový zářivý výkon I (T) absolutně črného tělsa gnrovaný z jdnotky plochy zdroj na všch vlnových délkách při dané tplotě. Lz ho psát v nrgtickém tvaru jako 5 4 k B I () T I ( T) d ch T T = λ, λ, λ 2π = = σ [W.m -2 ] kd σ 5, [W. m -2.K -4 ] Stfan Boltzmannova konstanta k B = 1, [J.K -1 ] Boltzmannova konstanta 120 VVI 3/2004

2 Obr. 1 Przntac Planckova vyzařovacího zákona v nrgtickém tvaru. Tplotní závislost gnrovaného spktra infračrvného zářní jadřující nlinaritu transformac tplné Obr. 2 Stfan Boltzmannův zákon vy- nrgi na zářivou v závislosti na tplotě Obr. 4 Průběh spktrální intnzity vyzařování (obr. a) a spktrální misivity (obr. b) absolutně črného tělsa, šdého tělsa a slktivního zdroj Např.: pro šdé tělso Grafické vyjádřní J. Stfan (1879 odvozní zákona) a L. Boltzmannova (1884 ověřní zákona) zákona j dobř patrné z obr. 2, ktrý vyjadřuj nlinaritu transformac tplné nrgi na zářivou. Winův posouvací zákon maximum spktrální intnzity vyzařování I,λ (λ,t) s mění v závislosti na tplotě absolutně črného tělsa. Odpovídající vlnovou délku lz pak snadno stanovit z Planckova vyzařovacího zákona pro nrgtické vyjádřní vyhldáním lokálního xtrému odpovídající funkci δi, λ δλ ( λ, T) = 0 λ T = 2898 [μm.k] max Intgrací Planckova zákona v intrvalu vlnových délk kratších a dlších nžli j λ max lz ověřit, ž clkově 25 % zářivé nrgi j gnrováno na kratších vlnových délkách (vyšší nrgiích), nžli j λ max, a 75 % na vlnových délkách dlších (viz. obr. 3). Modifikac základních zákonů vyzařování pro šdá tělsa všchny přdm zmíněné zákony byly odvozny pro idální zdroj infračrvného zářní (absolutně črné tělso). Vlastnosti obcných radiačních zdrojů s njčastěji popisují bzrozměrným koficintm tzv. misivitou ε. Emisivita číslně vyjadřuj zhoršní vyzařovacích vlastností zdroj v srovnání s absolutně črným tělsm a obcně závisí na λ a T. Lz ji zapsat v tvaru ( ) ελ = I, λ I, λ ( λ ) ( λ ) zdroj absolutně črného tělsa Obr. 3 Grafické vyjádřní závislosti spktrální intnzity zářní I λ v závislosti na vlnové délc λ a tplotě T Koficint misivity ε tak můž obcně nabývat hodnot od 0 do 1. Porovnání spktrální závislosti misivity vyzařování pro absolutně črné tělso a pro obcně šdé tělso ukazuj obr. 4 a) a b). Na základě tohoto obrázku lz konstatovat, ž něktré matriály vykazují vlastnosti slktivního zdroj, pro ktré s ε (λ) mění v závislosti na λ. Z uvdného vyplývá, ž u šdých zářičů j jjich vyzařování na všch vlnových délkách ε-krát mnší nžli vyzařování absolutně črného tělsa. Pro tyto zdroj pak lz modifikovat základní vyzařovací zákony do tvarů ST Iλ = ε Iλ Planckův zákon ST I = ε I = ε σ T 4 Stfan Boltzmannův zákon ε ε Kirchhoffův zákon poskytuj informac o jdnotlivých vlastnostch těls. V své podstatě j zákonm zachování nrgi pro zářní. Vyjadřuj vztah mzi intgrálním zářivým tokm I S dopadajícím na plochu tělsa S a tokm I α tělsm pohlcným, tokm I ρ tělsm odražným a tokm I τ tělsm prošlým. I S = I a + I ρ + I r Pokud tuto rovnici vydělím intgrálním zářivým tokm I S obdržím dfinici tří základních součinitlů, ktré popisují vlastnosti těls ozářných radiačním tokm 1 = α + ρ + τ kd j součinitl pohltivosti (absorbc) : odrazivosti (rflx): propustnosti (transmis): α = I α / I S ρ = I ρ / I S τ = I τ / I S Vlikost jdnotlivých koficintů určuj, zda s tělso bud chovat jako: absolutně črné tělso (dokonalý přijímač) α = 1, ρ = τ = 0, šdé tělso α<1 al f (λ), ρ = 1 α, τ = 0, antirflxní matriál α + τ = 1, ρ = 0, zrcadlo (dokonalý rflktor) ρ = 1, α = τ = 0, dokonal propustný (transparntní matriál) τ = 1, α = ρ = 0, matný (opacitní matriál) α + ρ = 1, τ = 0, obcný matriál 0 < (α; ρ; τ) < 1. Clá řada tchnicky významných matriálů s však vyznačuj v určitém rozsahu vlnových délk nzávislostí misivity ε na vlnové délc, a proto j pro zjdnodušní výpočtů pokládám za šdá. Většina obcných povrchů vykazuj směrovou závislost vyzařování. Problmatikou směrové závislosti vyzařování s zabývá Lambrtův kosinový zákon, ktrý říká: Září-li plošný zářič ds do poloprostoru v směru, ktrý svírá s normálou k ploš zářič úhl ϕ, j zářivý tok plošného zářič ds úměrný kosinu úhlu ϕ. [W] diφ = din cosφ ds kd di n j zářivý tok v směru normály k ploš zářič ds. VVI 3/

3 PRIMÁRNÍ PARAMETRICKÉ POLE INFRAZOBRAZOVACÍCH SYSTÉMŮ Vlikost signálu mitovaného z povrchu absolutně črného tělsa (vlikost infra signálového toku) j úměrná absolutní tplotě T [K]. U šdých těls j jjich infra signál úměrný jak absolutní tplotě T, tak i jjich povrchové misivitě ε. Přdměty umístěné v scéně, ktré můžm považovat za absolutně črná tělsa, vytvářjí tdy jdnoparamtrické primární pol, v ktrém j paramtrm jjich povrchová tpla. Šdá tělsa vytvářjí dvojparamtrické pol, v ktrém j paramtrm jak povrchová tplota tak i misivita jjich povrchu. Obcná tělsa sic vytvářjí také dvojparamtrické pol, vzhldm k složité spktrální závislosti koficintu misivity však lz procsm zobrazní určit pouz srovnávací měřní. Obcný procs infra zobrazní j zjdnodušně uvdn na obr. 5. Signálový radiační tok dtkovaný infrazobrazovacím systémm j dtrminován jdnak tokm od vlastního snímaného objktu a jdnak tokm od pozadí a vnějších radiačních zdrojů. Navíc clé zobrazní můž značně zkomplikovat skutčnost, ž dtkovaný infra zářivý tok j ovlivněn tplotou a transparncí atmosféry, ochlazováním povrchu snímaných objktů prouděním vzduchu, a v nposldní řadě u obcných zdrojů také i směrovostí jjich vyzařování. Také tvorba tplotního rliéfu j ovlivněna skladbou snímaného objktu a xistncí vnitřních zdrojů tplné nrgi. Z těchto důvodů j nutné si uvědomit tzv. vnitřní a vnější faktory gnrac a dtkc povrchového tplotního rliéfu. jjí kolísání. Vnější zdroj infračrvného zářní ovlivňují v závislosti na povrchových vlastnostch objktu (součinitl absorpc a rflx) bu jho skutčnou povrchovou tplotu (součinitl absorpc), nbo jho zdánlivou povrchovou tplotu (součinitl rflx). Radiac od pozadí snižuj radiační kontrast scény. Proudění vzduchu ovlivňuj ztrátu tpla z povrchu, tdy i výsldný povrchový tplotní rliéf. Transparnc vzduchu j významná zjména při dálkovém snímání zobrazovaného objktu (např. snímání povrchové tploty fasády přd a po zatplní objktu, apod.). Zslabní zářivého toku při průchodu atmosférou můž být způsobno jdnak přímou absorpcí a jdnak rozptylm infračrvného zářní na molkulách plynu, arosolch, kapkách vody, částicích kouř atd. Na snižování transparnc atmosféry s podílí zjména molkuly H 2 O, CO 2,O 3,CH 4 a CO, ktré vymzují v spktrální závislosti součinitl propustnosti. ZÁKLADNÍ PRINCIPY KONSTRUKCE INFRAZOBRAZOVACÍH SYSTÉMŮ Základním j dělní infrazobrazovacích systémů podl způsobu vytvářní obrazu povrchového tplotního rliéfu na: a) Pasivní mtody zobrazní využívají jako signál k přnosu informac mzi zobrazovanou scénou (primární paramtrické pol PPP) a zobrazovacím systémm vlastní vyzařování snímaného objktu v infračrvné části spktra. Používají s zjména v případě, kdy vyzařování snímaného objktu j vyšší nžli vyzařování obklopujícího prostřdí. b) Aktivní mtody pasivního zobrazní přdpokládají přdběžné zahřátí zobrazovaného přdmětu, po ktrém náslduj snímání jho povrchového tplotního pol pasivním infrazobrazovacím systémm. Zahřátí můž být bu clkové (současný ohřv clého objktu) nbo postupné (působní na objkt lokálním zdrojm tpla, ktrý s posouvá po určné trajktorii). Na stjné trajktorii s měří povrchová tplota objktu a odhalují s tak dfkty spojné s tplnou vodivostí a sdílním tpla. Obr. 5 Obcné schéma procsu zobrazní infračrvným zářním Vnitřní faktory gnrac a dtkc povrchového tplotního rliéfu ovlivňují gnraci a šířní tplné nrgi v zobrazovaném objktu a nlz j v procsu zobrazní ovlivnit. Vzhldm k tomu, ž tplná nrgi s v většině objktů šíří tplnou kondukcí (vdní tpla vzájmné přdávání rotačně-vibračních kmitů mzi pvně vázanými částicmi pružnými a npružnými srážkami částic v směru tplotního spádu) a tplnou konvkcí (vzájmné přdávání rotačně-vibračních kmitů mzi pvně vázanými částicmi a proudícími částicmi), bud vznikající povrchový tplotní rliéf ovlivněn vlastnostmi a skladbou zobrazovaného objktu tplnou vodivostí, rychlostí a viskozitou proudící kapaliny. Vnější faktory gnrac a dtkc povrchového tplotního rliéfu ovlivňují i jho obraz a jsou vázány na prostřdí, v němž s zobrazovaný objkt nachází. Patří k nim např.: vlastnosti snímaného objktu (misivita a rflx), topologi snímaného objktu (směrovost vyzařování), vlikost snímaného objktu (bodový/plošný zdroj), tplota vnějšího prostřdí (vzduchu), vnější zdroj infračrvného zářní, radiac pozadí, proudění vzduchu a transparnc vzduchu. První dva případy byly vysvětlny v přdchozím výkladu. Vlikost snímaného objktu dtrminuj, zda s bud jvit objkt jako bodový přdmět (průmět dtktoru do přdmětové roviny j větší nž vlikost přdmětu) nbo plošný přdmět, jhož plocha j větší nžli průmět dtktoru do přdmětové roviny. Z toho vyplývá, ž stanovní tploty bodového přdmětu j vázáno na znalost vzdálnosti mzi přdmětm a infrazobrazovacím zařízním, naopak u plošného zdroj lz bz znalosti vzdálnosti určit vlikost primárního paramtru změřním měrné zářivosti plošného zdroj. Tplota vnějšího prostřdí ovlivňuj jdnak vlikost stjnosměrné signálové radiační složky dtkovaného infra signálu a jdnak Informac o zobrazovacím objktu a prostřdí, ktrým j obklopn pozadí a atmosféra (PPP), j systémm zobrazujícím infračrvné zářní (infračrvný systém) rozložna na jdnotlivé lmntární plošky a v určitém časovém intrvalu zobrazna jako tplný obraz trmogram. Podl způsobu rozkladu PPP v prostoru a čas s trmografické systémy dál dělí na systémy s úplným rozkladm sknovací způsoby (obr. 6), s částčným rozkladm nsknovací způsoby (sknování v řádku či sloupci) a na systémy nsknovací s mozaikovým dtktorm (obr. 7). Sknovací systémy jsou charaktristické linární transformací prostorové souřadnic na souřadnici časovou sknrm. Dtkční část zobrazovacího systému j tvořna bu jdním lmntárním dtktorm, jhož zorné pol s sknrm přsouvá po vhodné trajktorii přs clé snímané zorné pol (v dvou směrch) postupné zavádění informac, nbo j tvořna malou mozaikou dtktorů (např. jdn řádk či sloupc) a sknr přsouvá zorné pol jn v jdnom směru. Nsknovací systémy jsou charaktristické linární transformací prostorové souřadnic na souřadnici časovou multiplxm řízným vnitřním hodinovým signálm (čtní jdnotlivých lmntárních dtktorů). Obrazový dtktor j tvořn vlkou mozaikou lmntárních dtktorů, jjichž konfigurac a vlastnosti určují limitní dosažitlné paramtry procsu zobrazní. Zařízní nobsahuj poziční jdnotku (sknr). Další rozdělní můž být podl rychlosti, s jakou dokáž systém transformovat primární paramtrické pol na jho obraz, tzn. vzorkovat obrazový tok. A to na systémy rychlé, ktré pracují v rálném čas (obrazová frkvnc j cca dsítky obrazů za skundu) a systémy pomalé (obrazové frkvnc jsou cca 122 VVI 3/2004

4 Obr. 6 Trmogram vytvořný jdním (bodovým) dtktorm Obr. 7 Trmogram vytvořný mozaikovým dtktorm. Např.: pro šdé tělso jdnotky a méně obrazů za skundu). Rychlost vzorkování obrazového toku j u infrazobrazovacích systémů dána jdnak časovou konstantou dtktoru a jdnak konstrukcí sknru tzn. mchanickými vlastnosti opticko-mchanického rozkladového systému. Rychlé systémy jsou někdy v litratuř označovány jako systémy FLIR (Forward Looking Infra-Rd). Základním prvkm trmografického systému j dtktor, rsp. infradtktor. Dtktory používané v současné době lz přibližně rozdělit na: fotonové (njčastěji s používají fotokonduktivní dtktory fotoodpory a fotovoltaické dtktory fotodiody), ktré radiační tok objktu mění přímo na lktrický signál; tyto dtktory jsou chlazné (většinou j používán uzavřný Stirlingův chladič); tplné, v nichž radiační tok vyvolává změnu tploty a změna tploty změnu odporu, ktrá s poté vyhodnocuj; tplné dtktory nvyžadují chlazní; frolktrické a pyrolktické, u nichž změny radiačního toku způsobují změny kapacity dtktoru; dtktory sic nvyžadují chlazní, al zato j nutná optická modulac vstupní informac a obcně jd o dtktory nvhodné pro radiomtrické účly (měřní tplot); chlazné fotokonduktivní dtktory QWIP (Quantum Wll Infrard Photon), v současnosti již s mozaikou až obrazových bodů (pixl). HODNOCENÍ KVALITY INFRAZOBRAZOVACÍCH SYSTÉMŮ Obcně lz říci, ž popis vlastností infrazobrazovacích systémů j obtížnější, nžli popis vlastností např. radiotchnických nbo ultrazvukových systémů. U radiotchnických/ultrazvukových systémů j základním charaktristickým paramtrm citlivost systému k jdné frkvnci použitého signálu. Naproti tomu u infrazobrazovacích systémů j citlivost vázána na rlativně široké pásmo frkvncí lktromagntického zářní. Popis citlivosti těchto systémů jdinou číslnou hodnotou spktrální citlivostí R (λ) citlivost k clkovému výkonu dtkované signálové radiac, nvystihuj často všchny požadované skutčnosti. Proto pro praxi bývá většinou vlmi vhodné zavést základní hodnotící kritérium, ktré by v idálním případě obsahovalo řadu paramtrů a umožňovalo tak komplxně hodnotit užitčnost zařízní pro danou aplikaci a vliv jdnotlivých komponnt na jho hodnotu. Základním a také njčastěji používaným kritérim j tzv. minimální signál, nbo-li jho minimální změna, ktrá můž být daným zařízním idntifikována, u dnšních zařízní s spktrální citlivost pohybuj v rozmzí R= 7,5 až 13 μm. Z pohldu nrgtické rozlišovací schopnosti j nutno rozlišit dva základní přístupy k využití trmoviz: a) Infrazobrazovací systém j použit pouz k idntifikaci (vyhldávání) co njmnšího cíl na co njvětší vzdálnost. b) Infrazobrazovací systém j použit k mapování a kvalitativnímu hodnocní povrchového tplotního rliéfu. Obr. 8 Princip trmovizní kamry s nchlazným mozaikovým dtktorm FPA (výrobc firma FLIR Systms) Obr.9 Závislost minimální rozlišitlné tplotní difrnc (MRTD) a (MTF) na prostorové frkvnci ω Dalším hodnotícím kritérim j tplotní citlivost (minimální rozlišitlná tplotní difrnc MRTD). Kritérium MRTD nám říká jaká njmnší změna povrchové tploty bud systémm vyhodnotitlná. Exprimntálně lz MRTD stanovit tak, ž s postupně mění vlikost tplotní difrnc (T 1 T 2 ) a subjktivně s hodnotí jště zřtlně rozlišitlná prostorová frkvnc. Prostorová frkvnc j frkvnc v smyslu Fourirovy transformac. Můžm ji také chápat jako počt změn jasu na jdnotku vzdálnosti. Prostorová frkvnc s obvykl vyjadřuj jako počt cyklů na 1 úhlu vidění.v souvislosti s MRTD s používá i tzv. MTF Modulační přnosová funkc (Modulation Transfr Function), k měřní MTF s používá obraz štěrbiny sí ovaný napříč dtktorm, zatímco hlavní počítač nahrává výstup z jdnoho nbo víc pixlů. Výsldná závislost MRTD a MTF prakticky ralizovaného systému j uvdna na obr. 9. Údaj hodnotící kvalitu používaného infrazobrazovacího systému, ktré jsou njčastěji k dispozici přímo od výrobc daného systému, ktrý j používán, jsou např. tplotní citlivost (u dnšních systémů cca dstiny C při 30 C), rozsah měřných tplot (-40 C až C s spciálním filtrm až C), přsnost měřní (bývá njčastěji v rozmzí ± 2 C nbo ± 2%znaměřné hodnoty v stupních Clsia), mozaiková zobrazovací schopnost (u chlazných dtktorů QWIP až 640 x 480 pixlů) atd. Cílm příspěvku bylo přiblížit modrní trmografickou tchniku. Jjí využití j vlmi široké, výzkum a vývoj j významnou oblastí, kd s trmoviz používají (obr. 10 a) a b). J to tam, kd j nutné či výhodné použít ndstruktivní mtody Obr. 10 Příklady využití trmografické zobrazovací tchniky a) trmogram šálku kávy, b) infrazobrazovací systém řada SC s příslušnstvím AGEMA, c) ndstruktivní dfktoskopi systém THERMACAM řada E, d) příklad mtodou ndstruktivní dfktoskopi, ) příklad trmogramu obvodového pláště budovy VVI 3/

5 zkoušní matriálů a komponntů s možností rozboru obrazů (trmogramů) v rálném čas a záznamm jak statických tak dynamických dějů jako jsou např.: vývoj matriálů, kontrola kvality, kontrola výrobních procsů, lékařská trmografi atd. Ndstruktivní dfktoskopi (obr. 10 c) a d) prdiktivní údržba j druhou významnou oblastí, kd s používá trmovizní tchnika jsou to např.: kontrola mchanických zařízní či jjich částí, kontrola stavu obvodových pláš ů objktů (obr. 10 ) apod. Kontrola a řízní tchnologických procsů j další významnou oblastí, kd s používá trmoviz např.: těžký průmysl, lktrotchnický průmysl, potravinářský průmysl apod. Na závěr j třba však připomnout, ž trmografi obcně j disciplína, v ktré j důlžitým přdpokladm úspěchu v podobě správného výsldku měřní njn dokonalá tchnika, al i nzbytná znalost obcných principů a zákonů (např. problmatiky zářní črného tělsa, zákonů Kirchhoffova, Planckova, Stfanova-Bolzmannova apod.) i samotného řšného problému či aplikac trmografické tchniky na řšní daného problému. Použité zdroj: [1] DRASTICH, A.: Ntlvizní zobrazovací systémy. VUT Brno str. 174 [2] SAZIMA, M., a kol.: Sdílní tpla. SNTL Nakladatlství tchnické litraturychnický průvodc 78, str., ISBN [3] HELL, F.: Grundlagn dr Wärmübrtragung. VDI Vrlag str., ISBN [4] FLIR Systms: Firmní litratura [5] CIHELKA, J. a kol.: Vytápění a větrání. Praha SNTL Nakladatlství tchnické litratury, s. ISBN [6] SVOBODA, J.: Soudobá špičková trmografická tchnika. Intrntový měsíčník Automa č. 1/ročník /au htm [7] KREIDER, J.,F., KREITH, F.: Solar Hating and Cooling. Washington McGraw Hill Book Company, p. ISBN * Dtkční systémy Drägr pro výbušné a toxické plyny S dlouhou zkušností výrobc dtkčních a měřicích systémů nabídla firma Drägr Safty AG na vltrhu ACHEMA 2003 inovaci pvných a přnosných přístrojů pro výbušné a toxické plyny. Nový pvný varovný systém Polytron SE Ex LC M pro hořlavé plyny a páry, mj. pro čpavk, thyln, mtan, propan, propyln a vodík, pracuj v rozsahu 0 až 10 % dolní mz výbušnosti s zvýšnou citlivostí měřní v rozsahu tplot 40 až 85 C. Pro sldování úniků u plynových turbin a kotlů vytápěných zmním plynm do tplot až 150 C a v měřicím rozsahu 0 až 100 % dolní mz výbušnosti j určn nový varovný systém Polytron SE Ex HT. Oba přístroj mohou být připojny na vyhodnocovací jdnotku Rgard-1 s volně stavitlným dtkčním práhm a typm varování pro všchny výbušné a toxické plyny a kyslík. Všchny přístroj s kompnzací vlivu tploty a vlhkosti prostřdí jsou schválny v katgorii II 2 G pro zóny 1 a 2 dl zpřísněných požadavků směrnic 94/9/EG (ATEX). Novinkou j přnosný dtkční přístroj Pac Ex 2, jnž j k dispozici v dvou vrzích; jako dtkční a varovný přístroj na bázi katalytického snzoru pro výbušné a toxické plyny nbo jako kombinovaný přístroj vybavný kyslíkovým lktrochmickým snzorm. Lhký a pouz 250 g vážící kapsní přístroj s ovládáním na 3 tlačítka pracuj na NiMH akumulátor nbo alkalické batri. S informacmi o 1400 nbzpčných látkách provozuj Drägr Safty informační databázi Voic na stránc s možností stažní informací přs Download-Cntr v formátu pdf. Drägr Safty AG, Lübck * Přnosné gnrátory s PEM palivovými články (AB) Francouzská firma Axan, 100 % dcřiná firma světového výrobc tchnických plynů Air Liquid, přdvdla na vltrhu v Hannovru své první přnosné gnrátory lktrického proudu s palivovými články PEM, poháněnými vodíkm 99,99 % o tlaku 30 kpa. Přdchůdcm řady gnrátorů s modulárním koncptm EVOPAC, používajícím kombinac 4 modulů s výkony 0,5, 2,5 a 10 kw, byl v roc 2002 gnrátor POLAR PAC s nominálním výkonm 200 W/24 V a hmotností 50 kg, poprvé použitý k napájní přístrojů na svrním pólu francouzským polárníkm Janm-Louism Etinnm. Násldoval přnosný BACK PAC o hmotnosti 15 kg (bz paliva), rozměrů 500 x 300 x 400 mm (d xšxv) a s výkonm 0,5 kw/230 V~ nbo 12 či 48 V a v roc 2003 přnosný či pojízdný ROLLER PAC s výkonm 2 kw/230 V~, hmotnosti 75 kg (bz paliva) a o rozměrch 540 x 640 x 980 mm. Tn s používá např. jako zdroj pro osvětlovací balon pro hasič a policii na místě zásahu nbo jako zdroj rgulační tchniky. Zaručovaná životnost palivového článku j min h; měrnou spotřbu vodíku informac nuvádí. Výhodou bzmisních gnrátorů s PEM články j rychlé dosažní plného výkonu do 5 s, tichý provoz, možnost dálkového ovládání a použití v uzavřných prostorách. Kombinac modulů pro vozidla s hybridním pohonm byla ověřna do výkonu 20 kw. Air Liquid Axan Ful Cll Systms, Sasnag * Chlad z propanu pro výrobu kosmických rakt (AB) Pouz po půl roc projktování a po roc výstavby bylo koncm roku 2002 uvdno do provozu Ariancntrum v Ottobrunnu. V tomto vysoc tchnicky vybavném sstrském střdisku závodů EADS budou vyráběny součásti pětistupňových vropských rakt Arian o výkonu cca 2,9 milionů kw. Pro zásobování klimatizačních zařízní studnou vodou (6/12 C) a k chlazní strojů svářcích a rodovacích zařízní (12/18 C) j třba kw chladicího výkonu. Stavbník s zd rozhodl pro dva propanové chladicí agrgáty vody pilotní projkt v této vlikosti první v clé Evropě. Argumnty pro použití propanu jako chladiva (R 290) jsou jho přvážně pozitivní vlastnosti. J to přírodní chladivo, vlmi málo toxické (hodnota MAK 1000 ppm), j ntčné při styku s běžnými kovy a lastomry a vykazuj vysokou rozpustnost v mazivch. Propanová zařízní mají malou nrgtickou potřbu, jjich objmový chladicí výkon j vlmi podobný R 22, provoz i při 20 C j bzproblémový. Jsou však i nvýhody propan j výbušný (polohrmtické komprsory odpovídající zóně ohrožní 2 podl směrnic o ochraně přd výbuchm). Zjména pak v zd potřbných výkonnostních třídách j tato tchnika málo vyzkoušna a zatím njsou k dispozici žádné sériové stroj v požadované výkonové vlikosti. S přihlédnutím k výš zmíněným výhodám i nvýhodám bylo nakonc rozhodnuto přistoupit k této nobvyklé stavbě s chladivm R 290. CCI 12/2003 *Chlad z odpadního tpla biomasy Od začátku roku 2004 nahradí nrgtická cntrála univrzity v Ulmu, SRN zastaralý chladicí turboagrgát novým dvoustupňovým absorpčním chladicím agrgátm s chladicím výkonm 5 MW. K pohonu absorpčního procsu potřbný tplný výkon dodá v Číně vyrobný absorbér odpadního tpla lktrárny vytápěné biomasou. Tak zd vznikn v Evropě a snad i v světě njvětší kognrační zařízní na bázi biomasy jako primární nrgi. CCI 11/2003 (Ku) (Ku) 124 VVI 3/2004