Badanie podgrzewania szyb samochodowych kamerą termowizyjną z zakresu 3-5µm

Niniejszy artykuł jest kontynuacją publikacji „Badanie podgrzewanych szyb samochodowych”, który to przedstawił szybką metodę kontroli jakości szyb przy pomocy naukowych kamer termowizyjnych FLIR Systems. Kontrola jakości podgrzewania ma na celu wyselekcjonowanie tych szyb, w których występują wady ścieżek grzewczych.

Podczas drugiego badania wykorzystana została kamera termowizyjna FLIR z detektorem chłodzonym, pracującym w zakresie 3-5µm, FLIR GF320. Zastosowanie kamery średniofalowej pozwala na obserwację ścieżek grzewczych i pomiary temperatury przez szkło (rys.1. fused silica). Termogramy, obrazy zarejestrowane przez kamerę, wyraźnie pokazują jak wyglądają grzałki. Wysoka czułość termiczna kamery termowizyjnej (<20mK) pozwala zobaczyć, że poszczególne ścieżki różnią się między sobą temperaturą, dodatkowo występują miejscowo odcinki o podwyższonej temperaturze.

Tego typu analiz nie można przeprowadzić używając tańszej kamery termowizyjnej z detektorem mikrobolometrycznym, np. FLIR A655sc . Jest to spowodowane charakterystyką spektralną szkła (rys.1. fused silica).

Rys. 1 Transmisja różnych rodzajów okien w zakresie od UV do IR

 Źródło: https://www.newport.com/Optical-Materials/144943/1033/content.aspx.

Z powyższego wykresu wynika różnica w obrazach uzyskanych kamerami termowizyjnymi.

Rys. 2. Termogram szyby podgrzewanej wykonany kamerą FLIR GF320.

Rys. 3. Termogram szyby podgrzewanej wykonany kamerą FLIR A655sc

 W zakresie średniej podczerwieni (3-5µm), w którym pracują kamery termowizyjne FLIR GF320 lub X6540sc, szkło wykazuje dużą przepuszczalność promieniowania podczewonego (około 80%), dzieki temu możemy zobaczyć grzałki umieszczone wewnątrz okna.

Kamery termowizyjne pracujace w zakresie długofalowym (7,5-13µm), takie jak FLIR A655sc lub T450sc, pozwalają jedynie na obserwację powierzchni szkła, co obrazuje wykres na rysunku 1 – szkło nie jest transparentne dla podczerwieni o długości fali powyżej 5µm.