השוואה בין התנהגות תרמית ויעילות אנרגטית בין חימום חשמלי AC ל-DC בעמודת זיקוק באמצעות ניתוח תרמוגרפיה אינפרא-אדום

היקף המחקר שלי הוא להדגים את היתרון בשימוש בספק כוח AC ו-DC בגוף חימום בתוך דוד עמוד זיקוק. מחקרים עדכניים עוסקים בניתוח תרמוגרפי בעמודת זיקוק מונעת AC/DC בנפרד, אך לא שילבה את שתי הגישות. כדי להתחיל, הגדר את מצלמת התרמית לרכישה.

בחר את פלטת הצבעים של הברזל מתפריט המצלמה התרמית, וודא שהיא מיושמת כראוי לפני שאתה ממשיך. הגדר את ערך תיקון הפליטות ל-0.95 מתפריט המצלמה התרמית. לאחר מכן, מקם את מצלמת התרמית במרחק של כ-80 סנטימטרים מהצלחת.

החזקת המצלמה התרמית כ-60 סנטימטרים מעל הרצפה, כוונו את המצלמה לכיוון התבנית בעמודת הזיקוק. לחץ על כפתור השמירה כדי להקליט את התרמוגרמה לזיכרון המצלמה התרמית. ללכוד תרמוגרמות כל חמש שניות במהלך דגימות אחת עד 1,500 בממשק המקומי.

חזור על הרכישה עבור 20, 60 ו-100 וולט בתנאי זרם חילופין וזרם ישר. רשמו את שם כל תרמוגרם שנלכד ואת דגימת הטמפרטורה המתאימה המוצגת בממשק המקומי. כדי להתחיל באיסוף נתוני טמפרטורה סטנדרטיים, אחסן את הקבצים הזמניים שנוצרים על ידי ממשק התהליך המקומי.

שנה את שמות הקבצים ושמרו את הקבצים המאוחסנים בתיקיית התהליך הנוכחית. אסוף את קבצי ה-CSV שנוצרו במהלך הבדיקה, ויצר קובץ יחיד המכיל את כל נתוני התהליך שנרכשו. שמור את הקובץ המאוחד לניתוח.

כדי להתחיל בהכנת הנתונים, יש להוציא תרמוגרמות מהמצלמה התרמית. העבר את כל קבצי התמונה לעמדת הניתוח. בדוק את התרמוגרמות שחולצו והסר כל תמונה לא רצויה.

סמן ידנית נקודת ייחוס בכל תרמוגרמה. לאחר מכן צור גרף סקירה של טמפרטורת התהליך באמצעות קובץ נתוני התהליך שנוצר קודם. קשר את נתוני טמפרטורת הדוד מהממשק המקומי לתרמוגרמות התהליך שנלכדו.

כדי לפתח אלגוריתם לעיבוד תרמוגרמות, תחילה טעינו תמונה למשתנה בתוך סביבת הניתוח. הגדר את גודל הווקטורים עבור צירי הגרף באמצעות משתנה התמונה. לאחר מכן, הגדר את השטח לזיהוי טווחי טמפרטורה מינימליים ומקסימליים בהתבסס על תמונת הניתוח.

הכן את הדמות לגרף. לאחר מכן, טעין את תמונת התרמוגרמה למשתנה לעיבוד. הגדר אזור חיפוש עבור נקודת ההתייחסות שסומנה קודם.

בודד את נקודת ההתייחסות וקבל את הקואורדינטות שלה. לאחר מכן, השתמש בקואורדינטות כדי לציין את אזור הניתוח. עכשיו, המר את אזור הניתוח לגווני אפור.

חשב את ערך הטמפרטורה הממוצע של אזור הגווני האפור. בודד את אזורי הטמפרטורה המקסימלית והמינימלית בתמונה. המרו את המספרים הגרפיים לטקסט מספרי.

המרו את הערכים הממוצעים לטמפרטורות מקסימליות ומינימליות מותאמות לפי טווחי התמונה, ואחסנו את ערכי הממוצע הכולל והתוויות המתאימות. לבסוף, שרטט את סך התוצאות הממוצעות כדי להמחיש את נתוני התרמוגרמה המעובדים. מדידות הטמפרטורה באמצעות 100 וולט DC השתנו לאורך התהליך, בעוד שהמדידות באמצעות 100 וולט AC נשארו יציבות יותר.

במתח 100 וולט DC, השינוי התרמי בקטע הדוד היה גבוה יותר מאשר בזרם חילופין. DC הציג אזורים מבוקרים יותר בזכות התקדמות חלקה יותר והתפשטות גוברת, אך לא פיזור פתאומי. בתנאי 60 וולט, מדידות הטמפרטורה היו יציבות יותר עם AC. התפתחות תרמית באמצעות 60 וולט חילופין הראתה עלייה הדרגתית בטמפרטורה במהלך ההפעלה, בעוד שב-60 וולט DC החימום היה מודגש ומהיר יותר.

מגמת הטמפרטורה הגרפית ב-20 וולט הראתה שונות ניכרת עבור DC, בעוד ש-AC הביא לפרופיל הדרגתי ויציב יותר. תרמוגרמות מתחת ל-20 וולט AC הראו טמפרטורות שנעות בין 22.8 מעלות צלזיוס ל-26.3 מעלות צלזיוס. הפרוטוקול שלנו השתמש בניתוח TIR כדי לספק תמונה ברורה יותר של ההתנהגות התרמית ביחס למקור הכוח בתהליך.

הממצאים שלנו מראים כי בחירת אספקת AC או DC מתאימה ממעלה את הביצועים, מפחיתה עלויות אנרגיה ומשפרת את איכות הזיקוק. מחקר עתידי יחקור לעומק את בסיסי התרמוגרמה לשיטות גילוי, וכיצד עייפות מפעילים תרמיים משפיעה על התנהגות תהליכית חולפת.