Népszabadság, 1983. július (41. évfolyam, 154-180. szám)
1983-07-05 / 157. szám
TUDOMÁNY L 1p 1 MIRŐL TÁJÉKOZTAT AZ INFRAVÖRÖS SUGÁRZÁS? A hőt látó termovízió A láthatatlan, „sötét hő” Minden tárgy, amelynek hőmérséklete az abszollút nulla foknál (—273 Celsius-fok) magasabb, elektromágneses energiát bocsát ki. A legtöbb tárgy azonban túlságosan hideg ahhoz, hogy szemmel érzékelhető sugárzást bocsásson ki a látható fény 0,4 és 0,75 ezredmilliméter közötti hullámhossztartományában. (A tárgynak legalább vörösen kell izzania ahhoz, hogy szabad szemmel a sötétben is látni lehessen.) A hőmérséklettől függő tulajdonképpeni hősugárzás a fény tartományát követő infravörös sávban történik, amelyet nem egészen 200 évvel ezelőtt, III. György angol király udvari csillagásza, Sir William Herschel fedezett fel. Herschel ezt a fajta sugárzást sötét hőnek vagy egyszerűen láthatatlan sugárzásnak nevezte. A szakemberek azóta is élénk érdeklődéssel kutatják, hogy miképpen lehetne a hősugárzást megjeleníteni és minél szemléletesebben láthatóvá tenni. Ezzel a kérdéssel foglalkozik a termográfia vagy más néven a hőtérképezés, amelynek egyik lehetséges és már a kereskedelmi forgalomban is elterjedt eszköze a termovízió. A svéd AGA cég 1965-ben jelent meg először a világpiacon infravörös-érzékelő termovíziójával, és azóta is az élvonalban áll e berendezéseket illetően. A termovízió lényegében olyani zárt rendszerű televízió (kábelkapcsolat van a kamera és a képernyő között), amely csupán a 2,0 és 5,6 ezredmilliméter közötti sávban szolgáltat „élő” képet, vagyis hőképet. A készülék két fő része: az érzékelő kamera és a kijelző egység, ez utóbbi tartalmazza a megfigyelésre szolgáló képernyőt. Minél melegebb, annál világosabb A kamerában van elhelyezve az egész berendezés lelke, az indium-antimonid érzékelő (detektor), amely az objektívon át reá eső infravörös sugárzást villamos jellé alakítja át, annak megfelelően, hogy milyen erős sugárzás éri. Mivel az érzékelő felülete pontszerűnek tekinthető, ezért a képi megjelenítést az érzékelő elé helyezett forgó prizmarendszer segítségével oldották meg, soronként, azon belül pedig pontonként létrehozva a teljes képet, hasonlóan a televízió képalkotásához. A kijelző egység képernnyőjén világos és sötét árnyalataiban figyelhető meg a hőkép. A világos helyek melegebb, a sötét foltok pedig hidegebb hőpontokat jelentenek. A készülék tízfokozatú szürkeségi skálájának egy-egy megfelelőjét külön is meg lehet jeleníteni a képernyőn. Ezeket egymás után különböző színű szűrőkön keresztül egyetlen színes filmkockára ráfényképezve kapjuk az úgynevezett színkódolású hőképet. Ezen a hőképen minden szín egy-egy hőmérsékleti értéknek felel meg. A berendezéssel —20 és +2000 Celsiusfok között érzékelhető a felszíni hőmérséklet-eloszlás a kiválasztott hőtartományban. A hőkülönbségeik mérésének a pontossága +30 fokos tárgyhőmérsékletnél 0,2 fok. A termográfia ipari alkalmazásának legfőbb célja a folyamat-ellenőrzés. Mozgó vagy forgó alkatrészek (motorok, kerekek) és villamos berendezések felmelegedéséből — az elromlott alkatrész hőképe ezt teljes biztonsággal elárulja — a vizsgált rendszer üzemszerű működésére vagy hibájára lehet következtetni. Ezt a módszert alkalmazzák például Sao Paulóban, Brazília legnagyobb vízművében, melynek feladata a 16 milliós lakosság vízellátásán kívül a szennyvíz elvezetése és a szennyvíztisztítás is. Az egész vízműhálózat fennakadásmentes működését, a turbinák, szivattyúk és vezetékek állapotát, esetleges megrongálódását folyamatosan ellenőrzik termovíziós megfigyelésekkel. Műemlékek, hajótöröttek felderítése Olasz műemlékes szakemberek a padovai Madonna dell’ Aréna (Scrovegni) kápolnában levő híres freskók megmentésére — Giotto festette őket a XIV. században — széles körű vizsgálatokat folytattak, termovízióval is megfigyelve az építményt. A hőképek tanulmányozásából kiderült, hogy a kápolna bejárata fölött vasból készült áthidaló szerkezet van beépítve a falba, amelyről eddig nem volt tudomásuk még az építésztörténészeknek sem. Ezen a részen a falfelület eltérő hőmérsékletűnek mutatkozott, mivel a vas és a kő hővezetése lényegesen különböző. Ugyancsak olasz szakemberek vizsgálták a római, 40 méter magas Traianus-oszlop állapotát földi álláspontról készült kőfelvételek felhasználásával. Az időszámításunk utáni II. században épített műemlék gazdagon díszített márványlapjainak rejtett repedéseit — ahol a műemlék megóvása végett beavatkozás szükséges — a termovízió segített felderíteni. Helikopteres hőfelvételek készítésével a termovíziót manapság már mind szélesebb körben használják a környezetvédelemben is, például folyók hőszennyezettségének mérésére vagy erdei alvótüzek felderítésére, illetve erdei rovarfertőzések felmérésére (ilyenkor a beteg fák koronája néhány fokkal melegebb, mint az egészséges növényeké). Alkalmas még a termovízió eltévedt emberek vagy a tengeren hánykódó hajótöröttek felkutatására. Mindezeket a feladatokat éjszaka is el lehet végezni, mivel a termovízió sötétben is „lát”. A katonai alkalmazást illetően az infratechnika leginkább a felderítésben kapott szerepet. Ezek a felderítésre szolgáló érzékelők igen bonyolult berendezések, de lényegüket tekintve ugyancsak a melegpontok érzékelésével jelzik az ellenséges célpontokat (alakulatok, gépjárművek és így tovább). Kórmegállapítás, fűtés, szigetelés Az AGA cég új korszakot nyitott meg készülékével a termográfián alapuló orvosi kórmeghatározásban is. Fontos szerepe van a termovíziónak a rákkutatásban, különösen az emlőrák korai felismerésében. Az eljárás előnye, hogy a vizsgálat teljesen veszélytelen, gyorsan és viszonylag egyszerű módon megállapítható a kórisre. Az eredmények arról tanúskodnak, hogy ily módon átlagosan 80 százalékos megbízhatósággal lehetséges kimutatni az emlő kezdeti daganatos megbetegedését, annak helyi gócait, kiegészítve a vizsgálatot a hagyományos módszerekkel is. A bőrfelszín normális hőeloszlásának a megváltozásából többek között ízületi bántalmakra, különböző gyulladásokra (például vakbélgyulladásra) lehet következtetni. Ilyenkor a hőképen meleg foltok jelzik a tünet helyét. A végtagok elégtelen vérellátása esetében viszont fordított a jelenség: az érbántalom helye hidegebb képet mutat környezeténél. (A vérkeringési zavar miatti lehűlés mértéke rendszerint arányos a csökkent vérellátással.) Még szembetűnőbb a különbség, ha az egészséges és a beteg végtagról egyidejűleg készül hőfelvétel összehasonlítás céljára. Az orvosi — gyógyszeres vagy sebészeti — beavatkozás eredményessége ezen a módon ellenőrizhető is. A külső bőrfelület közvetlen megfigyelésével az alatta elhelyezkedő szervek is vizsgálhatók. Magyar orvosok például olyan gyógyászati célú hőmérsékletméréseket végeztek termovízióval, amelyek a terhes anyák méhlepénye vérellátásának a tanulmányozását szolgálják. Amerikai sebészek újabban a műtétek során feltárt szív koszorúerének a vizsgálatára is bevetették a termovíziót. A hőkép segítségével azonnal megbízható döntés hozható arról, hogy a koszorúér elmeszesedett része egyszerűen kiiktatható-e, vagy mesterségesen pótolni kell. A termovízió alkalmazása mindennapos használati tárgyaink vizsgálatára is kiterjed. Ily módon ellenőrzik például a főzőedények teflonbevonatát, a hűtőszekrények szigetelését vagy éppenséggel a téliesített kabátok, anorákok bélelését is a hőtárolás szempontjából. A világ egyik legnagyobb toll- és pihefeldolgozó üzemében (Koppenhága), ahol egyebek között takarókat és paplanokat is készítenek, a termográfia segítségével kutatják, hogy milyen varrásmintával készítsék a paplanokat. A cél: egyenletes hőeloszlás és minimális hőveszteség elérése a paplan egész felületén. A világ több nagy autógyárában (General Motors, Ford és a többi) is rendszeresen alkalmazzák a termográfiát. A svéd SAAB cég például a gépkocsik ülésébe épített önműködő fűtőtestek legjobb elhelyezését határozza meg ily módon. A kemény és hideg télben használt autók kényelmes és egyúttal melegen tartott ülései nemcsak a különböző hátfájások és ízületi bántalmak megelőzését szolgálják, hanem fontos tényezői a biztonságos közlekedésnek is — mondják a SAAB mérnökei. Roncsolásmentes vizsgálatok A termovíziónak igen nagy előnye az úgynevezett roncsolásmentes vizsgálat lehetősége, ami azt jelenti, hogy külső behatolás, bontás nélkül is képet lehet kapni a megfigyelt tárgy belső szerkezetéről, annak működéséről. Képzeljünk csak el például egy nagy olvasztókemencét, amelynek időszakos ellenőrzését csak úgy lehet végrehajtani, ha több napra leállítják a munkát. Termovízió használata esetén erre nincs szükség, és így nem lesz a termelésben sem hiány. Hazai szakemberek az elmúlt években termovízióval vizsgálták a budapesti Keleti és Déli pályaudvar nyitott aluljáróinak hőolvasztó padlófűtő rendszerét. A feladat a csőhálózat hibás helyeinek roncsolásmentes meghatározása volt, a fűtőrendszer leállítása nélkül. Az így végzett vizsgálat eredménye: a több ezer négyzetméteres területnek csak egy-két százalékán kellett burkolatot bontani. Nélkülözhetetlen szerepe van a termovíziónak a hőenergia minél gazdaságosabb felhasználásának ellenőrzésében, hibás hővezetékek felkutatásában, lakóépületek hőszigetelésének vizsgálatában és így tovább. Az épületek külső homlokzatáról készült hőfelvételek például nemcsak azt mutatják meg, hol szökik a hő, hanem választ adnak arra is, hogy milyen nyílászáró szerkezetek, épülettípusok vagy hőszigetelési eljárások felelnek meg legjobban az energiatakarékossági céloknak. E területen hazánkban is megalapozott vizsgálatok folynak; az eredmények alapján hozott intézkedések nemcsak egyéni, hanem népgazdasági szempontból is igen jelentősek. Dr. Babos Lajos Mind a tudományos, mind pedig a gyakorlati életben nagy jelentőségű a testek felszíni hőmérséklet-eloszlásának az ismerete. A felületi hőkülönbségek pontos kimutatásával és képszerű megjelenítésével a szakemberek messzemenő következtetéseket vonhatnak le a vizsgált tárgy állapotára vonatkozóan. A hő láthatóvá tételével és annak tanulmányozásával sok gyakorlati probléma megoldható. Az AGA 750-es termovízió kézi érzékelő kamerája a nyakba akasztható kijelzővel. Villamos vezetékek szigetelői. A bal oldalinál a fehér szín erős felmelegedést jelez. Női arc tónusos hőképe és a róla készült 10 fokozatú színkódolású hőábra, melyen az azonos színek azonos hőmérséklettartományt jelentenek. ÚJDONSÁGOK Pneumatikus fogaskerékmotor A sűrített levegővel működő motorok — a légmotorok vagy pneumatikus motorok — döntő többsége dugattyús vagy szárnylapátos kivitelű. Ezeknek elsősorban az a hátrányuk, hogy munkanyomatékukat csak meghatározott, viszonylag nagy fordulatszám-tartományban adják le, és gyorsulásuk sem kielégítő. Ráadásul mindkét motorban meglehetősen nagy kopások jelentkeznek, s emiatt csökken az élettartamuk. E hátrányok megszüntetése végett a belga Codari-Dubru gyár az ábrán látható, különleges fogprofillal készülő fogaskerékmotort tervezte meg és gyártja. Ebben a motorban — ellentétben dugattyús társával — nincs alternáló, ideoda mozgó dugattyú, illetve más alkatrész, ezért a fogaskerékmotor már a zérus fordulatszámról megindulva közvetlenül le tudja adni legnagyobb — persze mindig a sűrített levegő nyomásával arányos — nyomatékát. Ez a tulajdonság magyarázza a jó gyorsulási képességet, a csekély tehetetlenségi nyomatékot, valamint a kis fordulatszámon is szembetűnő nagy hajtónyomatékot. Az új pneumatikus fogaskerékmotor hatásfoka 75 százalék fölött van. Felépítése rendkívül kompakt, ezért sok helyen jól alkalmazható. Az új fogaskerékmotor elvi vázlata. Vetőmagpirulák táp- és védőanyagokkal A vetőmagvak — a nagyság szerinti osztályozáson kívül — bevonattal is elláthatók, amely egységes méretűvé teszi őket. Az egyszerű bevonattal ellátva nyerhető drazsírozott — pillírozott —, illetve a burkaikból a felhasadásukkal kikerülő tablettázott vetőmag-különlegességek mellett a közelmúltban megjelentek a táp- és védőanyag-tartalmú burkolóanyaggal akár vaskosan borított vetőmagpirulák is. Bevonáskor a magokat legalább fél, de inkább több mm vastag semleges ragasztó alapmasszába fogják, vagy többnyire a semleges alapanyagon kívül gombaölő, rovarölő szert és műtrágyát tartalmazó réteggel vonják be. A gépi bevonásra legalkalmasabbak a szabályos gömb alakú magvak, de a több magot tartalmazó termések is jól pirulázhatók. A pirulák nemcsak egyetlen magot, hanem a jól csírázókból is legalább kettőt, a kevésbé jól csírázókból pedig többet is tartalmazhatnak, a gömbformán kívül pedig néhány mm átmérőjű és mintegy kétszeres hosszúságú hengeres formát is kaphatnak. Az ilyen vetőmagvak a köréjük vont tápanyagréteg révén jól csíráznak és növekednek, a növényvédő szerek pedig már a magból kikelő zsenge kis növényeket is óvják a talaj kórokozóitól, kártevőitől. A több rétegű bevonáskor a legkülső réteg egyben védelmet nyújt a vetőgép mechanikai kártétele ellen. A bevonat a mag vízfelvételét is olyan kedvezően befolyásolhatja, hogy a csírázás feltételei megjavulnak. A vetés során a bevonatos magvak sajátos — többnyire világos — színükkel jól ki is emelkednek a talaj sötét hátteréből, tehát még a vetéssűrűség ellenőrzését is megkönynyítik. Egyszersmind, amíg a burkolat nélküli magvaknál gyakoriak bizonyos vetéshibák, addig ezek a bevonatos magvak használatakor nem jelentkeznek. Ez pedig a vetőmagköltségben és a növényállomány ritkításában egyaránt ugyancsak megtakarítást hozhat. Sok célra használható egyszerű szivattyú Igen szellemes, egyszerű szivattyút dolgozott ki a svájci Permarop AG. A szivattyúba alul belépő közeget az ábrán hűtőbordáknak látszó fogszerű szállítóelem továbbítja a szívóoldalról a középen levő nyomóoldalra. Ennek az érdekes szállítóelemnek belső fogazata van, s ezt hajtja tengelyen keresztül a jobb oldali fogazott kerék. A bal oldali fogazott kerék csupán a szállítóelem feszítését szolgálja, a visszafolyás meggátlása végett. A szivattyú szívómagassága 8 m. A szilárd anyagokat, szennyeződést tartalmazó víztől a sűrűn folyós pasztáig szinte mindenféle közeg szállítására alkalmas. Benzinvagy dízelmotorral működik, de 220/380 voltos hálózatról dolgozó villamos motorral is összeépíthető. Benzinmotorral együtt csupán 32 kg a szivattyú tömege, tehát keretszerkezeten könynyen hordozható. Ha a szívóoldalra a szintén a Permarop által gyártott talaj-, illetve padlószívó és síkszívó fejet szerelik, akkor a szivattyúval nagy felületek gyorsan mentesíthetők víztől, olajtól és egyéb folyadékoktól. Beépíthetik e szivattyút kisebb-nagyobb közúti járműbe is: ekkor középnyomású vízsugárral átmosásra alkalmas. Karbantartás és javítás szempontjából igen kedvező, hogy a szállítóelem percek alatt szerszám nélkül is cserélhető. Az ötletes szivattyú metszete. Mindenféle szállításhoz.• _ Megrendelhető: ÍKNERJAXI ® 330-330 Gyors, pontos, megbízható!______IMggrll