Славков В. М. Розробка цифрового фотографічного методу теплового контролю металів при високих температурах

Об'єкт дослідження - процеси формування, реєстрації та обробки поверхневих температурних полів металевих об'єктів різних за складом та геометричними розмірами в результаті їх високотемпературного нагріву. Мета дослідження - обґрунтування і розробка методу ТК металів із використанням цифрового фотоапарата у якості детектора теплового випромінювання у видимому діапазоні спектру та побудові алгоритмів обробки цифрових зображень температурних полів об'єктів контролю, які знаходяться при температурах понад 600 °С. Методи дослідження - метод індукційного нагріву металів; фотометрія, колориметрія, яскравісна пірометрія, калориметрія. Методи цифрової обробки сигналів та комп'ютерного програмування у середовищах LabView та MathCAD, основи функціонального аналізу. Теоретичні та практичні результати: розроблені програмні алгоритми обробки цифрових зображень, що дозволили: провести процедуру калібрування цифрового фотоапарата у діапазоні яскравісних температур 500…1800 °С та встановити калібрувальні залежності; здійснити тепловий контроль металевих пластин, об'ємних металевих зразків та встановити присутні в них дефекти; вирішити додаткові задачі теплового контролю металів. Наукова новизна: вперше застосовано цифровий фотоапарат у якості засобу фіксації температурного поля при ТК металів, в результаті встановлені температурні перепади на поверхні металів. Розроблена математична модель теплових процесів, що дозволяє вирішити задачу розміщення певної кількості однакових за параметрами нагрівачів. Удосконалено метод калібрування цифрового фотоапарата у видимому діапазоні спектру теплового випромінювання із використанням у якості робочого еталона випромінювача типу абсолютно чорного тіла. Отримали подальший розвиток методи визначення теплоємності металів та визначення коефіцієнту випромінювальної здатності їх поверхні. Ступінь упровадження: цифровий фотографічний метод теплового контролю металів при високих температурах впроваджено у ТОВ "Виробниче об'єднання Сплав-500" (м. Харків), ТОВ "ТТ" (м. Харків). Результати отримані в дисертаційній роботі, використані у кувально-пресовому та термічному виробництві ПАТ "Новокраматорський машинобудівний завод" (м. Краматорськ) та навчальному процесі кафедри "Інформаційно-вимірювальні технології і системи" НТУ "ХПІ" при підготовці лабораторного практикуму та методичного забезпечення. Сфера використання - металургійна та машинобудівна галузі, тепловий неруйнівний контроль, у науково-дослідних інститутах та навчальному процесі.