Relazione misure meccaniche e termiche termocamera misure temperatura senza contatto

Termografia

Alberto Cenedese 866886

Alessandro Bracci 868141

Giulio Campagnani 867547

17-05-20181

Indice

• 1 Sommario 5
• 2 Introduzione 5
• 3 Corpo del lavoro 7
• 3.1 Descrizione apparato sperimentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• 3.2 Ipotesi assunte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• 3.3 Risultati di misura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
• 4 Discussione risultati 10
• 4.1 Elaborazione dati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
• 4.1.1 Prima fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
• 4.1.2 Seconda fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
• 4.2 Valutazione incertezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
• 4.2.1 Prima fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
• 4.2.2 Seconda fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
• 5 Conclusioni 13
• 6 Bibliografia 14
• 7 Ringraziamenti 143

1 Sommario

La seguente relazione ha il fine di descrivere il procedimento e i risultati di una misura di temperatura effettuata attraverso una termocamera a infrarossi. L’utilizzo di tale strumento è ampiamente diffuso in quanto fornisce una misura alquanto accurata e permette di effettuare qualsiasi operazione di misura in sicurezza essendo la termocamera uno strumento che non necessita il contatto con la sorgente di calore.

Si è effettuata la misura di temperatura caratterizzando in primo luogo i coefficienti emissivi di 2 scotch (uno di carta e uno di kapton), e quindi utilizzando tali valori per correggere la temperatura di una seconda sorgente letta dalla termocamera. Per caratterizzare la misura è inoltre necessario definire un’incertezza al fine di descrivere una misura di temperatura secondo norma.

2 Introduzione

La termocamera è un pirometro a radiazione totale ovvero un misuratore di potenza che lavora sullo spettro completo delle lunghezze d’onda di energia emessa da un corpo.

Attualmente questi strumenti vengono ampiamente utilizzati in diversi settori, dall’idraulica per impianti di tubazioni ai componenti elettronici, per tracciare mappe termiche.

Inoltre tali strumenti permettono di evitare la presenza fisica di un operatore in zone potenzialmente a elevato rischio infortunistico.

Il principio teorico su cui si basano i pirometri è l’irraggiamento la cui relazione fondamentale è la legge di Stefan-Boltzmann, la quale descrive la potenza irradiata da un corpo a una determinata temperatura:

4W = F AσT (1)

F con fattore di vista, che rappresenta la frazione di potenza raccolta rispetto alla potenza totale irradiata, A area complessiva d’interesse, σ costante di Stefan-Boltzmann (σ = 5, 670373(21) 10⁻⁸ W/m² K⁴), T temperatura del corpo ed emissività del corpo.

La relazione di Stefan-Boltzmann coincide con l’integrale sulla lunghezza d’onda della relazione di Planck moltiplicata per λ:

λ ∞2 Z2πC h ; W = Φ dλ Φ= (2) emessa λhC5 −λ (e 1)kλT 0

Si sottolinea che per un corpo reale varia con la lunghezza d’onda e con la temperatura. Olt