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            熱成像助力打造高性能電動(dòng)賽車

            閱讀:472      發(fā)布時(shí)間:2018-1-2
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            為了展示自己的學(xué)識(shí)和才能,每年,來(lái)自*的工科學(xué)生都可參與設(shè)計(jì)、制造一款單座賽車的挑戰(zhàn),然后在Formula Student(學(xué)生方程式)比賽中,通過各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)賽事來(lái)測(cè)試賽車的性能。這是機(jī)械工程界的盛會(huì)!荷蘭的代爾夫特理工大學(xué)(TU Delft)自2001年開始就一直參加學(xué)生方程式比賽。2014年,該校DUT賽車隊(duì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款效率zui高、性能*的電動(dòng)賽車。這一次,他們用到了紅外熱像儀。

             


            學(xué)生方程式旨在激勵(lì)和鍛煉有進(jìn)取心和創(chuàng)新能力的年輕工程師。這一的工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目不僅受到了*高等院校重視,也被賽車業(yè)視為是工科學(xué)生的畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn),是從大學(xué)邁入社會(huì)的過渡。學(xué)生方程式1981年始于美國(guó),

            1998年傳到歐洲。TU Delft 大學(xué)2001年*次參加該項(xiàng)比賽,現(xiàn)在甚至允許學(xué)生選擇學(xué)生方程式作為專業(yè)。如今,已有超過500個(gè)團(tuán)隊(duì)參加學(xué)生方程式比賽。DUT賽車隊(duì)共有80名成員,其中7名是全職人員,15名是低年級(jí)學(xué)生。

             

            delft 1   delft 2

            FLIR T640紅外熱像儀用于檢測(cè)不同載荷情況下的電瓶熱點(diǎn)

             

            DUT賽車隊(duì)的學(xué)生們將工作室設(shè)在了代爾夫特大學(xué)的D:DREAM夢(mèng)想大廳。在這里他們可以充分利用各種的技術(shù)進(jìn)行賽車設(shè)計(jì)。其中就有熱成像技術(shù)。電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)中,對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控非常重要。DUT賽車隊(duì)使用了FLIR Systems的紅外熱像儀檢測(cè)電瓶的熱點(diǎn),監(jiān)控輪胎的溫度分布,以及測(cè)試賽車的電子元件。

            輕型組件

            代爾夫特隊(duì)以建造輕質(zhì)賽車而聞名。在設(shè)計(jì)階段,DUT賽車去除了每一克不必要的重量。這種輕型設(shè)計(jì)思維被稱作“代爾夫特理念”,因此造就了一系列驚人的數(shù)據(jù)。2013年,DUT賽車僅重175千克。2014年DUT賽車隊(duì)的目標(biāo)是155千克。對(duì)許多對(duì)手團(tuán)隊(duì)而言,想要建造200千克以下的賽車都相當(dāng)困難。

            DUT賽車隊(duì)的電瓶負(fù)責(zé)人BaukeKooger表示:“我們使用一臺(tái)FLIR T640 紅外熱像儀監(jiān)控不同載荷條件下電瓶的溫度,并檢測(cè)熱點(diǎn)。為此,我們模擬了一種常見的拉力賽電路,這也是動(dòng)態(tài)賽事的一部分。這樣,我們想知道需要在何處安裝溫度傳感器,如何規(guī)劃制冷系統(tǒng)的尺寸。除此之外,F(xiàn)LIR紅外熱像儀還能幫助我們?cè)谝蜒b配的電瓶上定位接觸不良的熱點(diǎn)。”

             

            delft 3   delft 4

            正在測(cè)試低額定電流的電線。如果可以使用,會(huì)進(jìn)一步降低賽車的重量。



            電線也需要檢測(cè)。電流測(cè)試期間,DUT賽車隊(duì)做了如果使用較低額定電流的電線是否會(huì)影響賽車性能的檢測(cè)。如果不會(huì),就可以換用更輕的電線。

             
            輪胎也是關(guān)系車重的一方面。代爾夫特學(xué)生方程式車隊(duì)電氣負(fù)責(zé)人MarinusGeuze表示:“寬輪胎抓地力更強(qiáng),但是整體偏重。因此,我們自主設(shè)計(jì)輪胎。有了FLIR紅外熱像儀,我們就能監(jiān)控輪胎的溫度分布。溫度是否能在整個(gè)輪胎表面均勻分布對(duì)賽車的性能至關(guān)重要。

             

            delft 5   delft 6

            圖中所示為電瓶測(cè)試中一個(gè)測(cè)試循環(huán)的圖形報(bào)告,顯示了溫度設(shè)置與電壓和電流的關(guān)系

             

            助熱像儀提供的溫度數(shù)據(jù),我們就能相應(yīng)調(diào)整賽車的懸架系統(tǒng)。”


            熱成像在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用熱成像的應(yīng)用遠(yuǎn)非只是輪胎和電瓶監(jiān)控。MarinusGeuze表示:“回顧一年來(lái)DUT賽車的設(shè)計(jì)和研發(fā)過程,熱像儀*不在發(fā)揮著作用。我們準(zhǔn)備用熱成像技術(shù)檢測(cè)我們的印刷電路板,看看哪些組件會(huì)在運(yùn)行中發(fā)熱。如果必要,我們可以完善設(shè)計(jì),在電路板zui終安裝于賽車之前解決問題。我們還計(jì)劃使用熱像儀監(jiān)控安裝在賽車上的幾種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)產(chǎn)品的固化過程。”
             

             

            delft 7   delft 8
            監(jiān)測(cè)電瓶是否出現(xiàn)熱點(diǎn)  

            DUT的賽車重175千克, 對(duì)許多競(jìng)爭(zhēng)團(tuán)隊(duì)而言,建造200千克以下的賽車都相當(dāng)困難。

             

            FLIR T640 紅外熱像儀

            FLIR T640 紅外熱像儀是一款手持熱像儀,它擁有符合人體工學(xué)的設(shè)計(jì),*的靈活性和的成像質(zhì)量。熱像儀640 x 480的像素分辨率能夠呈現(xiàn)zui微小的圖像細(xì)節(jié)。直觀的觸屏用戶界面讓FLIR T640紅外熱像儀使用更簡(jiǎn)便。

            BaukeKooger表示:“對(duì)我們而言,zui重要的是能在比賽中實(shí)時(shí)獲得優(yōu)異的視頻圖像,真正做到對(duì)組件運(yùn)的行情況進(jìn)行監(jiān)控。我們對(duì)FLIR T640紅外熱像儀的分辨率和成像質(zhì)量非常滿意。而且這款熱像儀操作非常簡(jiǎn)單,幾乎無(wú)需培訓(xùn)就能使用。”

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