Termowizyjne badanie podgrzewanych szyb samochodowych

Kontrola jakości podgrzewanych szyb samochodowych wymaga odrzucenia wszystkich szyb, w których występują wady ścieżek grzewczych. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że najszybszą metodą kontroli jakości jest wykorzystanie naukowej kamery termograficznej FLIR A655sc, wraz z zaawansowanym oprogramowaniem do analizy danych – FLIR ResearchIR.

Już pierwszy test, trwający zaledwie 3 s, ujawnia istniejące wady. W czasie 2,5 s szyba w miejscu zainstalowania elementów grzejnych ogrzewa się o około 0,4 °C. Zobrazowanie tak niewielkiego gradientu temperatury na małej powierzchni jest możliwe dzięki wysokiej rozdzielczości oraz czułości termicznej kamery termograficznej FLIR A655sc. Kamera termowizyjna pozwala zobaczyć przebieg ścieżek grzewczych, co w znacznym stopniu przyspiesza inspekcję.

Dzięki zastosowaniu narzędzia „profil temperatury” możliwe jest uzyskanie rozkładu termicznego wzdłuż dowolnej krzywej. Profil temperatury w przekroju szyby pozwala zobaczyć, że w czasie badania ścieżki rozgrzewają się zaledwie o 0,4 °C w stosunku do szyby.

Do analizy sekwencji pomiarowych wykorzystany został program FLIR ResearchIR. Jest to oprogramowanie do wszechstronnych analiz obrazów i filmów termowizyjnych, zarejestrowanych kamerami FLIR. Ma on szereg funkcji do obróbki danych radiometrycznych, pozwalających na prześledzenie zmian intensywności promieniowania w podczerwieni lub temperatury, po odpowiednim skompensowaniu parametrów obiektu. Charakterystyki zmian temperatury można wykreślić z obszaru, punktu lub linii. Dla każdego narzędzia można indywidualnie określić parametry kompensacyjne, takie jak: emisyjność, odległość czy temperatura odbita.

ResearchIR pozwala na uzyskanie wyraźnego obrazu nawet przy bardzo małych gradientach sygnału, dzięki zastosowaniu specjalnych filtrów cyfrowych. Pierwszy filtr, z jakiego skorzystano podczas analizy, to Fixed Substraction, który pozwala uzyskać obrazy różnicowe absolutne lub względne. Wartości każdej klatki obrazu odejmowane są od wybranej klatki referencyjnej. Przykład działania filtru przedstawia rys. 1. Dla wygładzenia obrazu oraz poprawy jakości profilu zastosowano drugi filtr Gaussa. Jest to filtr dolnoprzepustowy, który z zadanym współczynnikiem, określającym natężenie wygładzenia, pozwala na poprawę jakości obrazu.

Alternatywnym sposobem badania szyb wielowarstwowych jest obserwacja przewodów grzejnych przez szkło, za pomocą kamery termograficznej z detektorem fotonowym InSb, FLIR X6540sc. Wyniki badania kamerą z detektorem fotonowym zostaną przedstawione w kolejnym artykule.

Dariusz Knapek

źródło: EC Test System