Termografie v plazmových a laserových technologiích

Abstract

Disertační práce je zaměřena na aplikaci infračervené termografie ve výzkumu plazmových a laserových technologií. Jejím výsledkem je metodika měření, vyhodnocení, analýza probíhajících tepelných procesů a zobecnění použití infračervené termografie ve vybraných technologiích. Jedná se o technologie vytváření tenkých titanových vrstev fyzikální depozicí při vysokovýkonovém pulzním magnetronovém naprašování, svařování ocelového plechu a plechu z hliníkové slitiny modifikovanou metodou MIG CMT a laserového kalení nástrojové korozivzdorné oceli, jejíž povrch byl upraven laserovým gravírováním. Přehled současného stavu problematiky shrnuje základní poznatky o vyzařování absolutně černého tělesa a optických vlastnostech, především o emisivitě a metodách jejího měření. Uveden je také princip infračervených kamer, popsáno je zpracování signálu a radiační procesy ovlivňující měření. Zmíněna je i nejistota měření IR kamerou. V závěru kapitoly je uveden současný stav bezkontaktního měření teplot ve zkoumaných technologiích, včetně jejich popisu. Následující část shrnuje cíle disertační práce, kterými jsou návrh a realizace experimentů měření tepelných procesů ve zvolených technologiích za využití infračervené termografie, analýza vlivu procesů ovlivňujících měření a stanovení emisivity měřených povrchů, vyhodnocení zhotovených termogramů a analýza probíhajících tepelných procesů v měřených technologiích a zobecnění možností aplikace termografie ve výzkumu řešených technologií. Výsledková část je uvedena v kapitolách 4 až 6, přičemž každé kapitole připadá jedna z měřených technologií. Je popsán princip analyzované technologie, specifikován měřený objekt a měřicí systém. Dále jsou analyzovány radiační procesy ovlivňující měření, mezi něž patří vlivy prostředí (vyzařování a absorpce záření okolím a objekty mezi kamerou a měřeným objektem, odraz záření od měřeného povrchu) a především optické vlastnosti povrchu měřeného objektu emisivita. Následuje stanovení oblastí měřených infračervenou kamerou a rozbor probíhajících tepelných procesů, které jsou specifické pro jednotlivé technologie. V závěru každé kapitoly je uvedeno zobecnění pro případná další měření uvedených technologií.