Experimenteren met een FLIR camera
|
Experimenteren met een FLIR camera |
|
|
Datum: Juli 2023
Inleiding:
| Bij Banggood kwam ik een kleine goedkope FLIR camera tegen die men via USB op de smartphone kan aansluiten. Een gadget waar ik geen nee tegen kon zeggen. |
Materiaal:
|
|
 |
|
|
|
|
Uitvoering:
|
|
Handwarmer
|
 |
| Natronloog en ammoniumcarbonaat oplossen in water | |
|
 |
| Temperatuur ijs/water/zout mengsel | |
|
|
 |
|
Resultaten:
| Objecten bekijken | |
Een van de eerste experimentjes die ik
deed met de camera was het bekijken van een smoothie. |
|
| Een Arduino die een programma draait | |
 |
|
 |
|
|
Handwarmer Het thermogram geeft een temperatuur van 48.1 °C aan. Met de temperatuursensor meten we na enige tijd 47.4 °C. In het verleden heb ik een maximale temperatuur van 52.3 °C voor deze handwarmer gemeten.
|
 |
 |
|
| Natronloog en ammoniumcarbonaat oplossen in water | |
|
|
|
|
|
|
|
Carbonaat Max T = 23.9 °C Min T = 19.0 °C ∆T = - 4.9 °C |
CLoog Max T = 52.2 °C Min T = 25.1 °C ∆T = 27.1 °C |
| FLIR Camera resultaten | |
|
|
|
|
|
|
| Temperatuur ijs/water/zout mengsel | |
 |
|
 |
|
 Met zout |
|
 Zonder zout |
|
Discussie:
| Thermografie is een meetmethode waarbij temperatuur in kaart wordt gebracht waarbij men gebruikt maakt van een thermografische camera die ook wel infrarood camera of warmtebeeldcamera genoemd. Deze camera registreert alleen infrarood licht dat informatie over de temperatuur van een object bevat en geeft dit weer als een thermogram. De sensor in combinatie met optiek analyseert de ontvangen golflengtes (Wet van Wien). Thermogrammen van FLIR warmtebeeldcamera's worden met een temperatuurschaal weergegeven. Iedere thermischie pixels geeft namelijk unieke temperatuurinformatie, welke wordt gevisualiseerd middels een kleurenpallet. Lage temperaturen hebben hierop een donkere kleur en de hogere temperaturen lichtere kleuren. | |
| De
verschillende objecten die we bekeken hebben met de FLIR camera
geven ons een andere "thermische" blik op de wereld die we soms wel
met onze tast sensoren kunnen voelen maar slechts moeilijk
visualiseren. De smoothie voelt en smaakt kouder maar met de FLIR
camera kunnen we dat visualiseren. Als een CPU een programma draait
wordt het warmer hetgeen we inzichtelijk maken met de FLIR camera.
Ook chemische en fysische process waarbij thermische veranderingen
optreden kunnen we met de FLIR camera visualiseren zoals de
handwarmer, de water/ijs/zout koude mengsels en de oplosbaarheid van
zouten.. Bij de handwarmer visualiseren we dat door kristallisatie warmte vrij komt. Toevoegen van zout aan een water/ijs mengsel laat de temperatuur van het mengsel verder dalen. Bij het oplossen van zouten kan zowel warmte vrij komen (natronloog) of warmte ontrokken worden aan de omgeving (ammoniumcarbonaat). |
|
| Deze oploswarmte, de energie die aan de
omgeving wordt afgestaan of uit de omgeving wordt onttrokken bij het
oplossen van een stof, kunnen we voor natronloog verder kwantificeren door gebruik
te maken van de Born-Haber cyclus. Helaas heb ik voor de
ammoniumcarbonaat niet alle benodigde waardes kunnen vinden. Oploswarmte = Hydratatie-energie van alle ionen minus Roosterenergie van verbinding Binas Hydratatienergie:
Handbook roosterenergery (Lattice
Energy): |
|
| NaOH --oplossen--> Na+(aq) +
OH-(aq)
Afgewogen: 20.9 g (=20.9/40 = 0.52 mol) natronloog in 150 g (=150/18 = 8.3 mol) water Roosterenergie NaOH = -887 kJ/mol
Oploswarmte NaOH = (-390 + -540) - (-887) = -43 kJ/mol Voor de 0.52 mol die we opgelost hebben is dat: -22.4 kJ/mol Deze warmte komt vrij en verwarmt
150 g water (CpH2O = 4.186 J/g°C). Met: Met Coachlab hebben we een temperatuurstijging van 27.1 °C gemeten, Met de FLIR camera observeren we een temperatuurstijging van 21.8 °C. We meten een minder grote temperatuurstijging dan we berekenen. Een mogelijke verklaring is dat het tijd kost om de loog op te lossen en de oplossing te verwarmen. Gedurende die periode wordt er ook warmte afgestaan aan de omgeving waardoor we per definitie onder het berekende maximum uitkomen. De grafiek laat ook zien dat dit proces iets minder uniform verlopen is dan men zou willen. |
|
| Een algemene observatie is dat de met de temperatuursensor gemeten temperaturen enigszins afwijken van de met de FLIR gemeten temperaturen. Dat kan een calibratieverschil zijn maar me de FLIR meten we per definitie altijd de temperatuur van het oppervlak. Het gebied waar of de verdamping plaats vindt of waar een glaslaag tussen de camera en de oplossing zit. Mogelijk dat die kleine verschillen t.o.v. de meting met een temperatuursensor ook aan het gemeten verschil bijdragen. | |
Opmerkingen:
|
Literatuur:
Relevante websites:
Minder relevante websites: |
|
Achtergrondinformatie: |
| Beschrijving en Specificaties |
|
Description:
This product is a cellphone based thermal imaging camera that needs to be used with a cellphone APP (currently supports Android system), with a resolution of 32*32, plug-and-plays, very convenient. It is widely used in industries and fields such as electronic device development, printed circuit board testing, thermal construction, and off-contacts temperature measurement. Features: Compact Size: Simple and mini, it weighs only 10g and is easy to carry and very portable. Android System: Support Android 8.0-12 system, you need to open the OTG function in the cellphone settings interface (enter the cellphone settings - OTG, turn the OTG function on) Multiple Color Modes: Iron Red, Rainbow, White Heat, Blue-orange, Blue-yellow, which you can adjust according to your needs or preferences. Interface Reversal: The interface can be reversed for application scenarios where the thermal imaging camera needs to be placed on topside of the cellphone. Temperature Measurement: -20 °C~1000 °C measurement range, displaying maximum temperature, minimum temperature and center temperature at the same time. Images Storage: This thermal imager has a photo-taking function, images can be saved for viewing at any time. Language Setting: Support for two languages setting, whihc you can adjust to Chinese or English according to your preference. APP Control: Download APP by link or scan QR code, the APP interface is easy to operate, APP features will be updated from time to time, and users can get the latest features through APP updates for a long time. Specifications:
|
26/07/2023
