Устройство для измерения температуропроводности тонких пластин термографическим методом

Полезная модель относится к теплофизическим измерениям. Область применения - определение теплофизических характеристик (ТФХ) материалов и изделий неразрушающим (безобразцовым) методом путем экспериментально-расчетного способа. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является разработка устройства для измерения температуропроводности тонких пластин термографическим методом, содержащего монтажную платформу, на которой закреплены тепловизор, лазерный нагреватель, оба с возможностью подключения к компьютеру, и держатель для образцов. Согласно полезной модели держатель для образцов закреплен в средней части монтажной платформы. На противоположных сторонах платформы параллельно ее продольной оси закреплены в виде разнесенных по ширине платформы стержней направляющие, на которых установлены снабженные приводом перемещения столы, на одном из которых установлен тепловизор, а на втором – лазерный нагреватель. Между лазером и держателем для образцов на направляющих может быть закреплен рассеиватель лазерного луча. Рассеиватель лазерного луча может быть выполнен в виде узла расфокусировки излучения (с применением отрицательной линзы) для увеличения площади лазерного пятна до размеров плоского фронта. Это обеспечивает возможность определять температуропроводность, как в режиме точечного нагрева по концентрическим изотермам, так и при равномерном плоском нагреве, что позволяет реализовать две методики измерения температуропроводности. Держатель для образцов может быть выполнен в виде плоской кассеты из двух пластин для размещения в ней образцов с зазором не менее 1 мм и снабжен окном, превышающим поле зрение тепловизора, и прижимным устройством для фиксации образца к плоскости пластины, находящейся со стороны тепловизора, при этом на верхней и боковых сторонах кассеты выполнены щели. Это позволяет упростить установку образцов для измерения и эффективно отводить избыточное тепло. Подключенный к компьютеру лазерный нагреватель может быть размещен в двух положениях, формирующих два режима нагрева: точечный нагрев (сфокусированное на поверхности образца лазерное излучение) и нагрев плоским фронтом, при этом в режиме точечного нагрева лазерный нагреватель развернут так, чтобы лазерное излучение не попадало в объектив тепловизора, а при формировании нагрева плоским фронтом совместно с рассеивателем область плоского фронта должна быть больше 25 мм. Направляющие стола тепловизора обеспечивают его перемещение в диапазоне L от 35 до 250 мм вдоль оси, перпендикулярной поверхности образца, при этом расстояние L отсчитывается от поверхности образца до объектива тепловизора. Стол тепловизора может быть снабжен фиксаторами его перемещения в положениях L1 35, 125 и 250 мм с обеспечением поля зрения на образце 20х15, 68х50 и 135х107 мм соответственно. Полезная модель позволяет упростить определение теплофизических характеристик (ТФХ) материалов и изделий неразрушающим (безобразцовым) методом путем экспериментально-расчетного способа.