Application of 3D metallic structures for IR emitters with gradient temperature distribution

Badania porównawcze kamer termowizyjnych, służących do obserwacji sceny termalnej, sprowadzają się zwykle do obserwacji wzorcowych różnic temperatury lub wzorcowego kontrastu termicznego. Standardowe badania wykonuje się zwykle przy wykorzystaniu drogich wzorcowych źródeł promieniowania, które tworzą wraz z dodatkowymi elementami powszechnie stosowany test czteropaskowy. W pracy przedstawiono sposoby wykonania metodami WEDM promienników podczerwieni spełniających rolę płytek testowych, w postaci metalowej grzebieniowej struktury przestrzennej. Właściwości promienne takiego promiennika zależą od współczynnika emisyjności, charakterystycznego dla powierzchni płaskiej materiału wyjściowego oraz parametrów geometrycznych struktury grzebieniowej. Płytki tego typu promienników wymagają mniej złożonych systemów kontroli temperatury, są bardziej stabilne w czasie oraz zapewniają dodatkowe możliwości metrologiczne, niemożliwe do uzyskania innymi metodami.

Comparative evaluation of thermal camera relies mainly on the measurements of standard temperature difference or thermal contrast. The tests are usually performed using expensive IR sources and standard four-bar pattern, which cannot reproduce stepped or gradient temperature distribution required across camera’s field of view [1]. The paper presents IR emitters capable of creating such temperature distribution patterns. The emitters are 3D comb-like patterns, manufactured using WEDM (wire electrical discharge machining) method. Radiative properties of such structures depend on the emissivity of base material and geometry of manufactured structure. Presented emitters require less sophisticated temperature control solutions and yet they exhibit better temperature stability. Additionally, they provide metrological features that cannot be achieved using standard test procedures [2].