Amélioration des performances du système de détection non refroidi infrarouge double canal SF6 grâce au contrôle thermique actif thermoélectrique

SI Wenrong ,  

ZHAO Yingying ,  

FU Chenzhao ,  

LI Yang ,  

LI Ben ,  

YU Yiting ,  

摘要

Pour un système de détection infrarouge à double canal basé sur un détecteur infrarouge non refroidi, confronté à une dégradation des performances causée par les fluctuations de température du détecteur lors de la détection de fuite de gaz hexafluorure de soufre (SF6), cette étude propose et intègre un module de contrôle thermique actif basé sur un refroidisseur thermoélectrique (TEC) pour améliorer sa stabilité. L'agencement spatial du TEC a été optimisé par une combinaison de mesures expérimentales et de simulations thermiques, et un système de contrôle thermique en boucle fermée basé sur un algorithme PID a été construit. Les résultats expérimentaux montrent que le module de contrôle thermique intégré améliore significativement les performances du système : l'écart-type de la grisaille en régime permanent est réduit de 40,87 %, l'erreur linéaire passe de 7,2534 % à 0,6604 %, le bruit équivalent de température (NETD) est optimisé de 14,379 mK à 11,597 mK, soit une amélioration de 19,35 %. Dans l'application de détection du gaz SF6, le contraste relatif moyen, le rapport signal sur bruit et la proportion de pixels de gaz augmentent respectivement de 123 %, 56 % et 77 %. Cette méthode d'amélioration supprime efficacement l'impact des fluctuations de température, améliore considérablement la capacité de détection du gaz SF6 tout en améliorant la qualité d'imagerie de base, validant son potentiel d'application dans le domaine de l'inspection des équipements électriques.

关键词

imagerie infrarouge;hexafluorure de soufre;détecteur non refroidi;contrôle de la température;refroidisseur thermoélectrique;système double canal

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