Технічна діагностика засобами інфрачервоної техніки
Мета вивчення дисципліни – є формування знань, умінь та навичок з використання за-собів інфрачервоної техніки для здійснення технічної діагностики та визначення рівня на-дійності складних технічних об’єктів.
Практичне значення та використання отриманих знань – полягає у застосуванні мето-дів та інструментів для діагностування за допомогою тепловізійної техніки, принцип роботи якої базується на використанні інфрачервоного випромінювання та його реєстрації, отри-мання зображень в невидимій інфрачервоній області спектру, що значно розширює уявлен-ня про властивості матеріалів при розв’язанні наукових та технічних завдань метрологічної діяльності в процесі контролю та діагностики складних технічних об’єктів.
Спрямованість навчальної дисципліни: навчальну дисципліну рекомендовано для ви-вчення здобувачами третього (освітньо-наукового) рівня вищої освіти.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Поняття, структура та завдання неруйнівного контролю в метрології».
Лекція 2. «Вимірювальні прилади, що використовуються для неруйнівного контролю. Вступ до термографії».
Лекція 3. «Пасивна та активна термографія».
Лекція 4. «Фізичні основи термографії. Інфрачервоне випромінювання. Закони теплового випромінювання».
Лекція 5. «Фізичні основи термографії. Інфрачервоне випромінювання. Закони теплового випромінювання»
Лекція 6. «Можливості оцінювання технічних систем з використанням методів інфрачерво-ної термографії».
Лекція 7. «Дослідження методами інфрачервоної термографії. Техніка термографічних ви-мірювань».
Лекція 8. «Опрацювання результатів досліджень проведених методами інфрачервоної тер-мографії».
Лекція 9. «Тепловізійні системи».
Лекція 10. «Основні характеристики та принцип дії тепловізійних систем».
Лекція 11. «Визначення параметрів та характеристик тепловізійних систем та умов для про-ведення досліджень». Ч.1.
Лекція 12. «Визначення параметрів та характеристик тепловізійних систем та умов для про-ведення досліджень». Ч. 2.
Лекція 13. «Перспективи розвитку тепловізійних систем».
Лекція 14. «Візуалізація та обробка термограм в програмному середовищі».
Лекція 15. «Застосування інфрачервоної термографії в різних галузях».
Практичні заняття
Практичне заняття 1. Вступ до роботи з приладами неруйнівного контролю та термографії.
Мета заняття: розгляд призначення, можливостей і обмежень приладів неруйнівного конт-ролю та термографії, а також визначення їх місця у технічній діагностиці й науково-прикладних дослідженнях.
Практичне заняття 2. «Вимірювання за допомогою неруйнівного контролю. Ч. 1».
Мета заняття: практичне опрацювання загальної послідовності проведення вимірювань ме-тодами неруйнівного контролю, визначення етапів підготовки об’єкта, вибору засобів конт-ролю та фіксації первинних результатів.
Практичне заняття 3. «Вимірювання за допомогою неруйнівного контролю. Ч. 2».
Мета заняття: аналіз результатів неруйнівного контролю, визначення можливих джерел по-хибок, обмежень застосованого методу та умов достовірності отриманих результатів.
Практичне заняття 4. Дослідження інфрачервоного випромінювання та його параметрів.
Мета заняття: закріплення теоретичних положень щодо інфрачервоного випромінювання через аналіз його основних параметрів та їх впливу на результати термографічних вимірю-вань.
Практичне заняття 5. «Проведення досліджень із застосуванням інфрачервоного пірометру. Ч. 1».
Мета заняття: практичне опрацювання принципу дії інфрачервоного пірометра, особливос-тей його налаштування та застосування для безконтактного вимірювання температури пове-рхонь.
Практичне заняття 6. «Проведення досліджень із застосуванням інфрачервоного пірометру. Ч. 2».
Мета заняття: аналіз впливу коефіцієнта випромінювання, відстані до об’єкта, властивостей поверхні та умов навколишнього середовища на результати пірометричних вимірювань.
Практичне заняття 7. Обробка результатів вимірювань у термографії.
Мета заняття: опрацювання результатів термографічних вимірювань на основі цифрових даних, навчальних прикладів і демонстраційних матеріалів, а також підготовка обґрунтова-них висновків щодо отриманих результатів.
Практичне заняття 8. Аналіз термограм та інтерпретація результатів.
Мета заняття: практичний аналіз термограм, виявлення температурних аномалій, інтерпре-тація теплових зображень та встановлення зв’язку між температурними відхиленнями і мо-жливими дефектами технічних об’єктів.
Практичне заняття 9. Робота з тепловізійними системами: базові операції.
Мета заняття: розгляд основних режимів роботи тепловізійних систем, параметрів налашту-вання та умов отримання якісного термографічного зображення на основі дистанційних де-монстрацій і навчальних матеріалів.
Практичне заняття 10. Дослідження характеристик тепловізійних систем.
Мета заняття: аналіз основних характеристик тепловізійних систем, зокрема температурно-го діапазону, просторової роздільної здатності, температурної чутливості, похибки вимірю-вання та умов проведення достовірних досліджень.
Практичне заняття 11. «Проведення досліджень із застосуванням тепловізору. Ч. 1».
Мета заняття: опрацювання порядку планування термографічного дослідження із застосу-ванням тепловізора, вибору параметрів зйомки, підготовки об’єкта контролю та документу-вання результатів.
Практичне заняття 12. «Проведення досліджень із застосуванням тепловізору. Ч. 2».
Мета заняття: інтерпретація результатів тепловізійного дослідження, порівняння термогра-фічних даних, визначення температурних неоднорідностей, зон перегріву та можливих оз-нак дефектного стану об’єкта.
Практичне заняття 13. «Обробка термограм у програмному середовищі».
Мета заняття: практичне опрацювання інструментів програмного середовища для візуаліза-ції, обробки та кількісного аналізу термограм, зокрема виділення зон інтересу, побудови температурних профілів і підготовки результатів до звіту.
Практичне заняття 14. «Вибір тематики та постановка індивідуальних завдань для здобува-чів».
Мета заняття: вибір тематики індивідуального завдання, постановка науково-прикладної проблеми, визначення мети, об’єкта, предмета, завдань дослідження та методики аналізу з урахуванням напряму підготовки здобувача.
Практичне заняття 15. «Захист індивідуальних завдань здобувачами».
Мета заняття: представлення результатів індивідуального завдання, обґрунтування обраної методики, інтерпретація отриманих результатів та визначення можливостей застосування інфрачервоної термографії у власній науковій діяльності.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
. Індивідуальна робота
Для денної форми здобуття освіти не передбачено
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Контрольні заходи здійснюються у формі поточного та підсумкового контролю.
Для денної форми здобуття освіти
Підсумковий контроль з навчальної дисципліни проводиться після завершення її ви-вчення з метою встановлення досягнення здобувачем вищої освіти заявлених результатів на-вчання і оцінювання рівня цих досягнень. Форма підсумкового контролю залік.
Формою проведення поточного контролю є дві модульні контрольні роботи за бездо-ганне виконання кожної з яких здобувач вищої освіти отримує 30 балів. МКР складається з 20 тестових теоретичних питань по 1 балу та 5 тестових практичних завдань по 2 бали. За бездоганне виконання практичних робіт №№ 1 – 10 по 2,5 балів, роботи №№ 11– 15 – по 3 бали. Залік накопичувальний. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.
К1. Знання та розуміння фізичних основ та принципів теплопередачі, теплових режимів обладнання та основ випромінювання в інфрачервоному діапазоні.
К2. Володіння основними методами обробки термограм, аналізу теплових полів та ідентифікації дефектів.
К3. Здатність до розробки діагностичних методик – уміння створювати алгоритми обстеження різних технічних об'єктів засобами інфрачервоної техніки.
Для успішного засвоєння матеріалу здобувачі повинні мати базові знання з таких дисциплін: фізика, вища математика, електротехніка, метрологія та основи технічної діагностики.
РН1. Розуміти міждисциплінарні зв’язки та контексти спеціальності.
РН2. Вміти представляти одержані результати власних досліджень, брати участь у наукових дискусіях стосовно змісту і результатів власного наукового дослідження.
РН3. Використовуючи знання вміти аналізувати і пояснювати отримані наукові результати, одержані у ході проведення фізичних та математичних досліджень відповідно до спеціаль-ності.
РН4. Вміти працювати із сучасною комп’ютерною технікою, вміти використовувати спеціа-лізовані пакети прикладних програм і програмувати на рівні, достатньому для реалізації чи-сельних методів розв’язування фізичних задач, комп’ютерного моделювання фізичних та математичних явищ і процесів.