摘要
非冷却赤外線検出器に基づく二重チャネル赤外線検出システムにおいて、六フッ化硫黄（SF6）ガス漏れ検出時に検出器の温度変動によって生じる性能低下問題に対し、本研究では熱電冷却器（TEC）を基盤とした能動温度制御モジュールを設計・統合し、安定性を向上させた。実験測定と熱場シミュレーションを組み合わせてTECの空間配置を最適化し、PIDアルゴリズムに基づく閉ループ温度制御システムを構築した。実験結果は、統合された温度制御モジュールがシステム性能を著しく向上させることを示した：システムの定常状態グレースケール標準偏差は40.87%低下し、線形誤差は7.2534%から0.6604%に減少し、ノイズ等価温度差（NETD）は14.379 mKから11.597 mKに最適化され、性能が19.35%向上した。SF6ガス検出アプリケーションにおいては、平均相対コントラスト、信号雑音比、ガスピクセル占有率がそれぞれ123%、56%、77%向上した。本改善手法は温度変動の影響を効果的に抑制し、基礎的な画像品質の向上とともにSF6ガス検出能力を大幅に強化し、電力設備点検などの分野における工学的応用の可能性を実証した。
关键词
赤外線画像;六フッ化硫黄;非冷却検出器;温度制御;熱電冷却器;二重チャネルシステム
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