Дослідження неправильного методу похибки самокалібрування інфрачервоного термометра
З розвитком сучасних технологій інфрачервоні термометри широко використовуються під час перевірки ліній електропередач, технічного обслуговування та експлуатації підстанцій для виявлення аномалій температури в енергетичному обладнанні, розподільчому обладнанні, кабелях, електричних з’єднаннях тощо під час експлуатації та в умовах живлення, а також виявлення дефектів. в електрообладнанні. Від того, чи справний інфрачервоний термометр, який використовується, безпосередньо залежить стабільна робота електромережі. Щоб підвищити якість роботи та забезпечити безпеку, необхідно провести самокалібрування інфрачервоних термометрів, щоб переконатися, що працюючі інфрачервоні термометри знаходяться в хорошому робочому стані.
1 Принципи випромінювання чорного тіла та інфрачервоного вимірювання температури
Всі об'єкти з температурою вище нуля постійно випромінюють в навколишній простір енергію інфрачервоного випромінювання. Розмір енергії інфрачервоного випромінювання об'єкта і його розподіл за довжиною хвилі тісно пов'язані з температурою його поверхні. Тому, вимірюючи інфрачервону енергію, випромінювану самим об’єктом, оптична система термометра перетворюється в електричну енергію на детекторі. Сигнал і частина дисплея інфрачервоного термометра відображають температуру поверхні вимірюваного об'єкта, і температуру його поверхні можна точно виміряти. Це об'єктивна основа, на якій базується вимірювання температури інфрачервоного випромінювання.
Особливості інфрачервоного термометра: безконтактне вимірювання, широкий діапазон вимірювання температури, швидкий відгук, висока чутливість. Однак через випромінювальну здатність вимірюваного об'єкта практично неможливо виміряти справжню температуру вимірюваного об'єкта. Вимірюється поверхня. температура.
Стандартизований метод калібрування для інфрачервоних термометрів полягає у використанні калібрування в печі чорного тіла. Чорне тіло відноситься до об'єкта, коефіцієнт поглинання падаючого випромінювання всіх довжин хвиль якого дорівнює 1 за будь-яких обставин. Чорне тіло є ідеалізованою моделлю об’єкта, тому вводиться коефіцієнт випромінювання, тобто коефіцієнт випромінювання, який змінюється залежно від властивостей матеріалу та стану поверхні. , що визначається як відношення радіаційних характеристик фактичного об’єкта до радіаційних характеристик чорного тіла за тієї самої температури. Закон випромінювання і поглинання інфрачервоного випромінювання об'єктом задовольняє закон Кірхгофа. Коли промінь випромінювання проектується на поверхню будь-якого об’єкта, відповідно до принципу збереження енергії, сума коефіцієнтів поглинання об’єкта, відбивання та пропускання падаючого випромінювання має дорівнювати 1. Зазвичай, коефіцієнт випромінювання дорівнює не легко виміряти. Коефіцієнт випромінювання зазвичай можна визначити шляхом вимірювання швидкості поглинання. Тому джерело випромінювання чорного тіла використовується як стандарт випромінювання для перевірки інтенсивності випромінювання різних джерел інфрачервоного випромінювання.
Інфрачервоний термометр складається з оптичної системи, фотоелектричного детектора, підсилювача сигналу, обробки сигналу, виводу дисплея та інших частин. Випромінювання від вимірюваного об'єкта та джерела відбиття демодулюється модулятором, а потім надходить на інфрачервоний детектор. Різниця між двома сигналами посилюється інверсним підсилювачем і контролює температуру джерела зворотного зв’язку так, щоб спектральна яскравість джерела зворотного зв’язку була такою ж, як спектральна яскравість об’єкта. На дисплеї відображається температура яскравості вимірюваного об'єкта. Температура, виміряна інфрачервоним термометром, є радіаційною температурою об'єкта, а не фактичною температурою об'єкта. Оскільки чорного тіла не існує, загальне теплове випромінювання фактичного об’єкта завжди менше, ніж загальне випромінювання чорного тіла при тій же температурі, тому інфрачервоне вимірювання. Температура, виміряна термометром, однозначно має бути нижчою за фактичну температуру об’єкта. . Під час вимірювання температури випромінювальна здатність інфрачервоного термометра повинна бути максимально встановлена (для інфрачервоних термометрів із регульованою випромінювальною здатністю) на те саме значення випромінювальної здатності, що й вимірюваний матеріал, щоб виміряне значення було якомога послідовнішим. Фактична температура об'єкта є постійною.
2 Ознайомлення з методом самокалібрування інфрачервоного термометра
Найважливішими факторами для інфрачервоного термометра для забезпечення точності вимірювання температури є коефіцієнт випромінювання, відстань до світлової плями, положення світлової плями та поле зору. Завдяки спілкуванню та консультаціям з експертами з інфрачервоного вимірювання температури та технічним персоналом виробників обладнання, а також багаторазовій практиці з різними методами було створено набір калібрувального обладнання на основі принципу чорної печі, а метод перевірено шляхом порівняння. Порівняння самокалібрування Практично та можливо. Під час самокалібрування завершується порівняння основних похибок, вплив змін відстані вимірювання та визначення діапазону випромінювальної здатності. Перед тестуванням інфрачервоний термометр налаштовують на найкращий стан, а потім використовують для тестування на місці.
