• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Termografia w podczerwieni znajduje niszę w tworzywach sztucznych

    13.08.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Naukowcy z Hiszpańskiego Instytutu Badań Technologicznych nad Zabawkami (AIJU) odkryli, że termografia w podczerwieni jest techniką, którą można wykorzystać w produkcji tworzyw sztucznych, w szczególności w procesie optymalizacji i doskonalenia jakości. Badania są częścią finansowanego ze środków unijnych projektu CUSTOM-FIT (System produkcji oparty na wiedzy, wdrożony poprzez integrację szybkiego wytwarzania, IST (technologii społeczeństwa informacyjnego) i materiałoznawstwa, aby podnosić jakość życia Europejczyków dzięki zindywidualizowanym produktom). Projekt CUSTOM-FIT jest finansowany z Szóstego Programu Ramowego (6PR) na kwotę 9,25 mln EUR.

    Jeżeli chodzi o proces wtryskiwania tworzyw termoplastycznych, naukowcy stwierdzili, że obszerne informacje na temat procesu przekształcania można zebrać dzięki wykonaniu zdjęć termograficznych wtryskiwanych elementów, które znajdują się jeszcze w formie lub zostały wyciągnięte albo nawet na samej powierzchni formy. W ramach prowadzonych badań, zespół AIJU przeanalizował proces wtryskiwania do formy konika na kiju.

    Urodzony w Niemczech brytyjski astronom Sir Frederic William Herschel odkrył promieniowanie podczerwone w 1800 r. Zauważył, że ciepło przechodzące przez kolorowe filtry, które wykorzystywał do obserwacji słońca, zależało od koloru filtra. Herschel skierował światło przez kryształowy pryzmat, aby wytworzyć widmo (tęczę) i wówczas zmierzył temperaturę kolorów. Na podstawie tych obserwacji stwierdził, że temperatura jest wyższa po czerwonej stronie. Światło po tej stronie było niewidzialne dla ludzkiego oka. "Kaloryczne promienie" - taką nazwę nadano temu promieniowaniu, a później ukuto termin "promieniowanie podczerwone".

    Około 80 lat później, amerykański naukowiec Samuel Pierpont Langley wynalazł pierwszy na świecie bolometr (detektor promieniowania podczerwonego). Detektor był w stanie wykryć promieniowanie na podstawie wzrostu temperatury generowanej przez ciało pochłaniające ciepło. W latach 80. XX w. naukowcy opracowali mikrobolometry, które są obecnie wykorzystywane w kamerach termograficznych.

    Zdaniem naukowców z AIJU, wszystkie przedmioty, które mają temperaturę wyższą od zera bezwzględnego (-273,15°C) wytwarzają falę w paśmie podczerwonym. Im wyższa temperatura obiektu, tym więcej energii powstaje na niższej długości fali. Zauważyli, ze promieniowanie podczerwone, światło widzialne i promieniowanie ultrafioletowe to formy energii występujące w widmie elektromagnetycznym, które różnią się pod względem długości fal.

    Dla oka ludzkiego widzialny jest jedynie ograniczony zakres długości fal. Niemniej kamery termograficzne mogą wykryć energię podczerwoną, która jest niewidzialna dla oka ludzkiego. Takie innowacyjne kamery mogą rejestrować normalne temperatury w przedziale do -20°C do 500°C, ale mogą również rejestrować temperatury od -40°C po górną granicę na poziomie 2.000°C.

    Według naukowców, kamery termograficzne przekształcają energię podczerwoną na obraz z mapą kolorów, która określa temperaturę obiektu w każdym punkcie. W efekcie uzyskuje się wszechstronną kamerę przydatną w nieograniczonym zakresie zastosowań w różnych branżach.

    Naukowcy z AIJU współpracują obecnie z przedsiębiorcami nad różnymi projektami badawczo-rozwojowymi (B+R) w branży tworzyw sztucznych.

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    AIJU:
    http://www.aiju.info/

    CUSTOM-FIT:
    http://www.custom-fit.org/

    Źródło danych: Hiszpański Instytut Badań Technologicznych nad Zabawkami (AIJU)
    Referencje dokumentu: Na podstawie informacji uzyskanych z Hiszpańskiego Instytutu Badań Technologicznych nad Zabawkami (AIJU)

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Infrazor - filtr optyczny chroniący przed promieniowaniem podczas obserwacji topionych materiałów w piecach hutniczych, gdzie występuje wysoka temperatura. Absorbuje on promieniowanie podczerwone w zakresie 780 – 2000 nm oraz promieniowanie UV. Filtry te produkowane są w różnych stopniach ochrony zależnie od temperatury występującej w piecu. Infrazor metalizowany o stopniu ochrony DIN 7 ma zastosowanie w przypadkach, gdzie temperatura dochodzi do 1650°C. Grubość filtra wynosi 2,2 – 2,8 mm. Detektory promieniowania elektromagnetycznego – detektory (wykrywacze, odbieralniki) kwantów promieniowania elektromagnetycznego o różnych długościach fali (światło widzialne, podczerwone, promieniowanie ultrafioletowe, rentgenowskie, radiowe), w których energia odebranego kwantu zmienia się w inną postać energii (np. ciepło, energia elektryczna). Termografia to proces obrazowania w paśmie średniej podczerwieni (długości fali od ok. 0,9 do 14 μm). Pozwala on na rejestrację promieniowania cieplnego emitowanego przez ciała fizyczne w przedziale temperatur spotykanych w warunkach codziennych, bez konieczności oświetlania ich zewnętrznym źródłem światła; oraz, dodatkowo, na dokładny pomiar temperatury tych obiektów.

    Mikrofalowe promieniowanie tła, promieniowanie reliktowe – rodzaj promieniowania o rozkładzie termicznym energii, czyli widmie ciała doskonale czarnego o temperaturze 2,7249–2,7252 K. Maksimum gęstości energii przypada na fale o długości 1,1 mm. Promieniowanie to jest pozostałością po wczesnych etapach ewolucji Wszechświata i okresie rekombinacji elektronów i protonów. Ciało doskonale czarne – pojęcie stosowane w fizyce dla określenia ciała pochłaniającego całkowicie padające na nie promieniowanie elektromagnetyczne, niezależnie od temperatury tego ciała, kąta padania i widma padającego promieniowania. Współczynnik pochłaniania dla takiego ciała jest równy jedności dla dowolnej długości fali.

    Spektrometria promieniowania gamma polega na ilościowym badaniu widma energetycznego promieniowania gamma źródeł, bez względu na pochodzenie - tak ziemskich jak i kosmicznych. Promieniowanie gamma jest najbardziej energetycznym zakresem promieniowania elektromagnetycznego, będąc fizycznie tym samym promieniowaniem co np. promieniowanie rentgenowskie, światło widzialne, podczerwień, nadfiolet czy fale radiowe, różniącym się od tych form wyższą energią fotonów i odpowiadającą jej wyższą częstotliwością oraz mniejszą długością fali. (Z powodu wysokiej energii fotonów gamma są one na ogół liczone indywidualnie, natomiast fotony najniższych energii promieniowania elektromagnetycznego, jak np. fale radiowe są obserwowane jako fale elektromagnetyczne składające się z wielu fotonów o niskiej energii.) Podczas gdy licznik Geigera lub podobne urządzenie określa jedynie częstość zliczeń (tj. liczbę zarejestrowanych - oddziałujących z substancją czynną detektora - kwantów gamma na sekundę), spektrometr promieniowania gamma pozwala również wyznaczyć energie rejestrowanych przez detektor a emitowanych przez źródło fotonów gamma.

    Dodano: 13.08.2009. 15:11  


    Najnowsze