Фактори, що впливають на похибки інфрачервоних термометрів
1. Рівень радіації
Коефіцієнт випромінювання - це фізична величина випромінювальної здатності об'єкта відносно чорного тіла. Це пов’язано не лише з формою матеріалу об’єкта, шорсткістю поверхні, нерівностями тощо, а й із напрямком випробування. Якщо об’єкт є гладкою поверхнею, його спрямованість більш чутлива. Коефіцієнт випромінювання різних речовин різний, і кількість енергії випромінювання, яку отримує інфрачервоний термометр від об’єкта, пропорційна його коефіцієнту випромінювання.
(1) Коефіцієнт випромінювання встановлюється згідно з теоремою Кірхгофа: напівсферичний монохроматичний коефіцієнт випромінювання (ε) поверхні об’єкта дорівнює його напівсферичному монохроматичному коефіцієнту поглинання (), ε=. В умовах теплової рівноваги потужність випромінювання об’єкта дорівнює його поглиненій потужності, тобто сума коефіцієнтів поглинання ( ), відбивання (ρ) і пропускання ( ) дорівнює 1, тобто плюс ρ плюс {{ 3}}. Для непрозорого (або з певною товщиною) об’єкта пропускна здатність видима =0, лише випромінювання та відбиття (плюс ρ=1), коли випромінювальна здатність об’єкта вища, відбивна здатність менша, вплив фону і відображення Чим менше значення, тим вищою буде точність тесту; навпаки, чим вища фонова температура або вища відбивна здатність, тим сильніший вплив на тест. Звідси видно, що в процесі фактичного виявлення ми повинні звернути увагу на коефіцієнт випромінювання, що відповідає різним об’єктам і термометрам, і встановити коефіцієнт випромінювання якомога точніше, щоб зменшити похибку виміряної температури.
(2) Тестовий кут
Коефіцієнт випромінювання пов'язаний з напрямком тесту. Чим більший кут тесту, тим більша похибка тесту. При використанні інфрачервоного вимірювання температури цей момент легко не помітити. Взагалі кажучи, кут тестування найкращий у межах 30 градусів і, як правило, не повинен перевищувати 45 градусів. Якщо тест повинен бути більшим за 45 градусів, коефіцієнт випромінювання можна відповідно знизити для корекції. Якщо дані вимірювання температури двох ідентичних об’єктів повинні бути оцінені та проаналізовані, тоді тестовий кут повинен бути однаковим під час тесту, щоб його можна було порівнювати.
2. Коефіцієнт відстані
Коефіцієнт відстані (K=S:D) – це відношення відстані S від термометра до мішені та діаметра D мішені для вимірювання температури. Це має великий вплив на точність інфрачервоного термометра. Що більше значення K, то вища роздільна здатність. Тому, якщо через умови навколишнього середовища термометр необхідно встановити далеко від об’єкта, а вимірювати потрібно невелику об’єкт, необхідно вибрати термометр із високою оптичною роздільною здатністю, щоб зменшити похибку вимірювання. У реальному використанні багато людей ігнорують оптичну роздільну здатність термометра. Незалежно від розміру діаметра D вимірюваної точки, увімкніть лазерний промінь і вирівняйте його з вимірювальною мішенню для тестування. Насправді вони проігнорували вимоги до значення S:D термометра, тому виміряна температура матиме певну похибку.
3. Цільовий розмір
Вимірюваний предмет і поле зору термометра визначають точність вимірювання приладу. При використанні інфрачервоного термометра для вимірювання температури, як правило, можна виміряти лише середнє значення певної ділянки на поверхні вимірюваної цілі. Загалом у тесті є три ситуації:
(1) Якщо вимірювана ціль більша за тестове поле зору, на термометр не впливатиме фон за межами зони вимірювання, і він може відображати реальну температуру вимірюваного об’єкта, розташованого в певній області в межах оптичної цілі. У цей час ефект тесту найкращий.
(2) Коли виміряна ціль дорівнює тестовому полю зору, фонова температура вплинула, але вона все ще відносно мала, а тестовий ефект середній.
(3) Коли виміряна ціль менша за тестове поле зору, енергія фонового випромінювання потраплятиме на візуальні та акустичні символи термометра та заважатиме вимірюванню температури, спричиняючи помилки. Прилад відображає лише середньозважену величину вимірюваного об’єкта та фонову температуру.
4. Час відгуку
Час відгуку вказує на швидкість реакції інфрачервоного термометра на виміряну зміну температури, яка визначається як час, необхідний для досягнення 95 відсотків енергії кінцевого показання, і це пов’язано з постійною часу фотодетектора, обробки сигналу. схема та система відображення. Якщо швидкість руху об’єкта є високою або під час вимірювання об’єкта, що швидко нагрівається, слід вибрати інфрачервоний термометр із швидким відгуком, інакше не буде досягнуто відповідного сигналу, а точність вимірювання буде знижена. Але не для всіх застосувань потрібен швидкодіючий інфрачервоний термометр. Для стаціонарних або цільових теплових процесів, де існує теплова інерція, час відгуку пірометра може бути послабленим. Тому вибір часу відгуку інфрачервоного термометра слід адаптувати до ситуації вимірюваної цілі.
