лежить від теплофізичних властивостей вироби і грунту. Чим більше теплопровідність вироби, тим менше величина tm. Залежно від типу матеріалу і глибини залягання міни величина tm для металів коливається від часток до десятків секунд, для неметалів tm може становити десятки хвилин. Збільшення потужності нагрівача і зменшення інтенсивності теплообміну призводить до зростання рівня нагріву вироби і кращому виявленню хв.
В основі аналітичного рішення задач активного теплового контролю лежить рівняння теплопровідності.
Для рішення рівняння використовують граничні умови, а при конвективному теплообміні - умова безперервності потоку і збереження маси. Граничні умови ставлять, наприклад, у вигляді відомого розподілу температур або теплових потоків.
Існують наступні способи активного теплового контролю виробів:
1. Після закінчення деякого часу (щоб зона контролю встигла охолонути) переходять до наступної точки і т.д. Так буде пройдена вся поверхня, причому виміряна температура областей з мінами буде істотно відрізнятися від температури ділянок без хв.
2. З використанням скануючої системи, що складається з жорстко закріплених один щодо одного джерела нагрівання і реєструючого приладу (наприклад, радіометра), що переміщаються з постійною швидкістю уздовж поверхні зразка.
. Одночасний нагрівання поверхні зразка уздовж деякої лінії з подальшою реєстрацією температури вздовж цієї ж лінії (при односторонньому контролі) або уздовж аналогічної лінії з протилежного поверхні зразка (при двосторонньому контролі). Подібна реєстрація може бути здійснена, наприклад, приладом термопрофіль.
. Одночасний нагрів всій поверхні зразка та подальша реєстрація температурного розподілу на цій же або на протилежній поверхні. Подібний спосіб контролю може бути здійснений за допомогою тепловізора.
Ефективність кожного з описаних способів теплового контролю зменшується (від першого до четвертого), а продуктивність зростає.
Безконтактні методи теплового контролю засновані на використанні ІЧ-випромінювання, що випускається всіма нагрітими тілами. ІЧ-випромінювання займає широкий діапазон довжин хвиль 0,76 ... 1000 мкм. Спектр, потужність і просторові характеристики цього випромінювання залежать від температури тіла і його випромінюваної здатності, обумовленої, в основному, його матеріалом і мікроструктурними характеристиками випромінюючої поверхні. Наприклад, шорсткі поверхні випромінюють сильніше, ніж дзеркальні. При підвищенні температури потужність випромінювання швидко зростає, а її максимум зсувається в область більш коротких довжин хвиль. Спектр випромінювання може бути безперервним або дискретним.
Характер спектра залежить, в основному, від агрегатного стану речовини. Для твердих і рідких тіл, як правило, характерні безперервні спектри випромінювання, а для газоподібних - лінійні, які при великих тисках або великих товщинах частіше переходять в безперервний.
Об'єкти ТМОМ вельми різноманітні. Вони розрізняються за фізичної сутності, положенню в просторі, зв'язку з антропогенною діяльністю та іншим властивостям. Основна ознака, що визначає можливості ТМОМ - характер формування реєстрованого теплового контрасту.
Принципово можливе існування двох видів об'єктів, які умовно можна назвати температурно та радіаційно-контрастними. Перші виділяються через розходження термодинамічних температур об'єкта і фону, а другі - розходженням коефіцієнтів випромінювання. Природно, що в першому випадку контраст може бути зареєстрований як дистанційно, так і при безпосередньому вимірі. У другому випадку можлива тільки дистанційна реєстрація.
Формування теплового поля температурно-контрастних об'єктів в першу чергу визначається основним джерелом нагрівання. За цією ознакою можна виділяти об'єкт із зовнішнім джерелом і з внутрішнім. Зовнішнім джерелом теплоти є Сонце, за рахунок випромінювання якого відбувається нагрівання земної поверхні, а внутрішніми (не пов'язаними з сонячним нагріванням) можуть бути як природні (наприклад осередки загоряння), так і антропогенні (наприклад, підземні теплопроводи) джерела. Хоча сонячне випромінювання визначає розподіл температур земної поверхні, для теплової діагностики головну роль у формуванні теплової аномалії відіграють внутрішні джерела.
У цілому температура грунту і утворень на її поверхні (руїни будівель, уламки інших техногенних споруд, сліди селевих потоків і т.д.) визначається як властивостями цих об'єктів і активного шару грунту (теплова інерція, геотермальний потік , альбедо, експозиція), так і співвідношенням між складовими теплового балансу (радіаційний баланс, турбулентний обмін, випаровування).
Помітно з...
