Relazione misure meccaniche e termiche termocamera misure temperatura senza contatto

TERMOGRAFIA

Alberto Cenedese 866886

Alessandro Bracci 868141

Giulio Campagnani 867547

17-05-2018

1

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 14

3

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 termoca-

mera 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 cor-

po.

Attualmente questi strumenti vengono ampiamente utilizzati in diversi settori, dal-

l’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 fon-

damentale è la legge di Stefan-Boltzmann, la quale descrive la potenza irradiata da un

corpo a una determinata temperatura: 4

W = F AσT (1)

F

con fattore di vista, che rappresenta la frazione di potenza raccolta rispetto alla po-

A σ

tenza totale irradiata, area complessiva d’interesse, costante di Stefan-Boltzmann

−8 W ), T

= 5, 670373(21) 10 temperatura del corpo ed emissivita’ del corpo.

(σ 2 4

m K

La relazione di Stefan-Boltzmann coincide con l’integrale sulla lunghezza d’onda della

relazione di Planck moltiplicata per :

λ ∞

2 Z

2πC h ; W = Φ dλ

Φ= (2)

emessa λ

hC

5 −

λ (e 1)

kλT 0

Si sottolinea che per un corpo reale varia con la lunghezza d’onda e con la temera-

tura. Olt