Ing. Rudolf Drga, Ph.D. Zlín 2014 Měření směrových charakteristik detektorů narušení Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Fakulta aplikované informatiky Ústav bezpečnostního inženýrství -prověření možností přesného změření a testování vlastností detektorů pohybu používaných v bezpečnostním průmyslu -vytvoření pracoviště pro testování PIR detektorů. -možnosti využití pracoviště pro jiné fyzikální principy detektorů
Teoretická část 2 Detekční pokrytí na hranici a uvnitř detekčního prostoru PIR detektoru viz norma ČSN CLC/TS 50131–2-2 přílohy C-J příklad, průchozí zkouška, testování, indikace, nepřesnosti – objekt, prostředí, detektor
Standardního detekční cíl, prostor. 3 Prostor pro měření > max. dosah detektoru bez zdrojů rušení Definice standardního detekčního cíle (SWT) Hlava Vrchní část trupu Ruce a část těla u nich Nohy u kolenou Kotníky Kalibrace standardního detekčního cíle Kalibrační teplotní zdroj Teplotní rozdíl standardního det. cíle Řízení rychlosti pohybu s.d.c. Základní detekční cíl 8 x R=125 Ω, série,U = 30 V, 120mm, prům. 30 mm Kalibrace tepelného zdroje černá válcová nádoba 250 mm, prům. 150 mm dekahydrát síranu sodného (Na 2 SO 4.10H 2 O) zahřáto na vařiči => 40 o C -> 37 o C
Testování dle předpisu TO 14 (BL, NL) 4 Detekční pokrytí na hranici detekčního pokrytí
Testovací pracoviště pro PIR detektory 1 - řídicí počítač, 2 – Peltierův článek a řízení teploty zdroje záření, 3 – chopper (přerušovač záření) a jeho řízení, 4 – clona a nastavování její polohy, 5 – detektor, pozicionér a jeho řídící jednotky se zdroji, 6 – zdroje pro napájení a jednotka USB6008 5
Šestiosý pozicionér pro upevnění detektoru 6
Simulace v prostředí COMSOL Multiphysics 7 Hustota tepelného toku na povrchu pyroelementu Vzdálenost detektoru od narušitele - 1 m Vzdálenost detektoru od narušitele - 3 m protože nebylo možno stanovit exp Rozložení teploty Rozložení hustoty tepelného toku Rozložení teploty Rozložení hustoty tepelného toku Heat Transfer Module Surphace-to-Surphace Radiation
Stanovení dolní meze detekce pyroelementu - COMSOL Multiphysics 8 Hustota tepel. toku na povrchu pyroelementu Rozložení teplot a hustota tepelného toku na povrchu pyroelementu pro různé clony a teploty 8 pro experimentálně Clona 6 (průměr 18 mm, teplota zdroje 44 °C) Clona 7 (průměr 25 mm, teplota zdroje 37 °C) Clona 8 (průměr 32 mm, teplota zdroje 35 °C)
Rušivé vlivy, parazitní zdroje záření Měření zdrojů záření IČ kamerou Materiály pro odstínění 9
Program Measure PIR Detector (LabView - NI) Dynamický graf 10 MyGlobals - parameters Omezení rozsahu pohybů jednotlivých os
Program Measure PIR Detector výsledky měření postup měření prostorová charakteristika 11
Závěr 12 návrh matematického modelu ohřevu senzoru radiací výpočet rozložení teploty v senzoru na základě analytického řešení modelu v Maple simulace tepelného chování pyroelementu v prostředí COMSOL Multiphysics verifikace analytického řešení simulací v COMSOL Multiphysics simulace dolní meze detekce záření pro různé clony v COMSOL Multiphysics Teoretická část Praktická část vytvoření pracoviště pro měření PIR detektorů možnosti využití pracoviště pro akustické, MW a podobné typy detektorů pro měření prostorových charakteristik definice problémů vlivu pozadí (tepelné, akustické, elektromagnetické)
Děkuji za pozornost 13