На этот раз речь пойдет о температуропроводности т.е. перейдем к обсуждению термодинамики. Надеемся, что пошаговое понимание этой темы позволит работающим с тепловизорами легче усваивать знания и дольше удерживать их в памяти.
На уровне экзаменационного курса третьего уровня сложности обучения термографии мы видим несколько математических уравнений, связанных с теплопередачей. Мы рекомендуем, во избежание проблем, классифицировать для себя вычисления Стефана, Больцмана, Фурье и других. На 1 термографическом уровне нам нужно только понять отношение между переменными в этих уравнениях, чтобы лучше интерпретировать то, что мы видим внутри наших изображений. Давайте посмотрим на эту формулу:
α = k/p*Cp , где
К – теплопроводность
Р – плотность
Ср – удельная теплоемкость
Это линейное уравнение. Так что, чтобы ни происходило по одну сторону знака равенства, тоже происходит и по другую сторону, в равной степени. Если проводимость возрастает, увеличивается диффузия. Если один из показателей плотности или теплоемкости увеличивается, то коэффициент диффузии уменьшается. Материалы с более высокой проводимостью будут иметь тенденцию к более высокой диффузии, по сравнению с материалами, обладающими низкой проводимостью. Материалы с высокой плотностью будут иметь тенденцию к снижению диффузности, чем материалы менее плотные (с идентичными значениями проводимости).
Как та же концепция тепловой диффузии влияет на другие области? Чаще всего, чем теплее область, тем пристальнее наше внимание к внутреннему устройству инспектируемого объекта. От того, как мы «видим» тепло, зависит то, как тепло, образуемое там внутри, где мы не можем его видеть, перемещается к наружной поверхности (где мы его «видим»). Тепловая модель, образуемая на поверхности объекта, будет зависеть от условий окружающей среды, а также от отклонений рабочих параметров, независимо от системы, частью которой является объект. Точно также мы обнаруживаем тепловые характеристики материала, с помощью которых потоки тепла способны повлиять на изображение. Часто мы больше заинтересованы в маленьких участках высококонцентрированного тепла, чем в больших областях модели со стабильным нагревом. Однако рассмотрим, как объект будет выглядеть термически, если он сильно диффузный. «Сосредоточение снаружи» или диффузию модели будет трудно наблюдать термически, однако это не всегда означает отсутствие проблемы.
Еще один распространенный способ применения инфракрасного излучения включает в себя «неразрушающий контроль» и неразрушающие испытания, при которых термограф намеренно нарушает тепловое равновесие путем добавления или перемещения тепла из материала, наблюдая при этом термически удаленные аномалии. Данные, собранные в ходе испытаний, помогают определить чистоту материала, его пористость и толщину.
Температурная диффузивность происходит во всех материалах, когда имеется приходящее событие или нарушается тепловое равновесие. Осведомленность в их последствиях выражается в пристальном внимании и понимании некоторых базовых составляющих. Надеемся, что Вы получили кое-какие основные знания.