Протяженный инфракрасный излучатель

Abstract

At present, an urgent task is to reduce errors in non-contact thermal control. The article suggests a model of an extended infrared emitter as a working tool for calibration with thermal control of copper surfaces. The emitter is made of double-sided foil-coated glass-textolite measuring 5x5 cm. The heating element is made in the form of a conductive path. The calculated thermogram of the theoretical model of the emitter, made in the program ANSYS Workbench, is presented. During the simulation, a necessary and sufficient number of heating zones and their size are determined. A structural diagram of the automatic temperature control system for the emitter has been developed. Experimental data were obtained during the experiment: the temperature distribution of the real model of the infrared emitter and the quality of the PID regulator regulation. The real and theoretical models of the emitter are compared. The unevenness of the temperature distribution on the surface in both cases was not more than 1 K.

В настоящее время актуальной задачей является уменьшение погрешностей при бесконтактном тепловом контроле. В статье предложена модель протяженного инфракрасного излучателя как рабочего средства калибровки при тепловом контроле поверхностей из меди. Излучатель выполнен из двустороннего фольгированного стеклотекстолита размером 5x5 см. Нагревательный элемент выполнен в виде токопроводящей дорожки. Представлена расчетная термограмма теоретической модели излучателя, выполненная в программе ANSYS Workbench. В ходе моделирования определено необходимое и достаточное количество зон нагрева и их размер. Разработана структурная схема системы автоматического регулирования температуры для излучателя. В ходе эксперимента получены опытные данные: распределение температуры реальной модели инфракрасного излучателя и качество регулирования ПИД-регулятора. Произведено сравнение реальной и теоретической моделей излучателя. Неравномерность распределения температуры на поверхности в том и другом случае составила не более 1 K.