Применение самодельного тепловизора на базе Arduino в исследованиях экономии электроэнергии Страница 2 из 3



А вот так выглядит процесс нагрева в инфракрасном диапазоне (этакий инфракрасный time-lapse):




Стоит обратить внимание, что ложные цвета в термограмме назначаются автоматически в зависимости от максимальной и минимальной измеренной температуры, и градиент соответствия также динамически меняется.
Открытием стало то, что центр нагрева смещен влево, хотя камера была направлена строго по центру кирпичей. Вероятно, это происходит из-за неоднородностей внутри нижнего кирпича, либо конструкцией нагревательного элемента плитки.
Тепловизор на базе Arduino работает следующим образом — сначала составляется пространственная матрица температур, затем по ней уже визуализируется картинка в ложном цвете. Это оказалось огромным плюсом — так как на выходе системы есть не только красивая картинка но и файл матрицы, которая и играет главную роль в исследовании. Взяв навскидку пять точек на таких матрицах (их 25), можно отследить динамику изменения температуры:




Вот так будут выглядеть графики переходных процессов (так эти зависимости температуры от времени называются) в пяти выбранных точках и с термопары для сравнения:



Графики с тепловизора более корявые, так как основаны всего навсего на 25 точках, тогда как данные с термопары поступают каждые две секунды. Кроме того, невооруженным взглядом можно отметить различие в графиках температуры с термопары и тепловизора. Возможно это связанно с физическим различием методов измерения — если термопара расположена как-бы «внутри» объекта, то инфракрасный датчик тепловизора сканирует именно поверхность, на которую в свою очередь влияют процессы испарения влаги и конвекция воздуха.

Далее из этих графиков можно получить те самые коэффициенты (К, Т1 и Т2) для создания математической модели электроплитки. Однако на этот раз, у нас будет не одна, а целых шесть моделей!
Опустив математическую часть стоит отметить, что в процессе исследования была замечена интересная особенность — значения коэффициентов зависят от расположения точки на термограмме относительно предполагаемого центра нагрева — эта та красная область внизу термограммы. Причем зависимость их практически линейная:




  • 1006
  • 24/06/2014


Поделись



Подпишись



Смотрите также