Cercetare privind metoda de comparare a erorii de autocalibrare pentru termometrele cu infraroșu
Principii de măsurare a radiației corpului negru și a temperaturii în infraroșu
Toate obiectele cu temperaturi peste zero absolut emit în mod constant energie de radiație infraroșie în spațiul înconjurător. Mărimea și distribuția lungimii de undă a energiei radiației infraroșii a unui obiect sunt strâns legate de temperatura suprafeței acestuia. Prin urmare, prin măsurarea energiei infraroșii emise de obiectul însuși, sistemul optic al termometrului o transformă într-un semnal electric pe detector și afișează temperatura de suprafață a obiectului măsurat prin partea de afișare a termometrului în infraroșu, permițând măsurarea precisă a temperatura suprafeței sale, Aceasta este baza obiectivă pentru măsurarea temperaturii radiației infraroșii.
Caracteristicile termometrului cu infraroșu: măsurare fără contact, gamă largă de măsurare a temperaturii, viteză de răspuns rapidă și sensibilitate ridicată. Cu toate acestea, din cauza influenței emisivității obiectului măsurat, este aproape imposibil să se măsoare temperatura adevărată a obiectului măsurat, iar temperatura de suprafață este măsurată.
Metoda de calibrare standardizată pentru termometrele cu infraroșu este de a utiliza o calibrare a cuptorului cu corp negru. Corpul negru se referă la un obiect cu o rată de absorbție egală cu 1 pentru toate lungimile de undă ale radiației incidente în orice circumstanțe. Corpul negru este un model de obiect idealizat, prin urmare introduce un coeficient de radiație care variază în funcție de proprietățile materialului și de starea suprafeței, și anume emisivitatea. Definiția sa este raportul dintre performanța de radiație a obiectului real și cea a unui corp negru la aceeași temperatură. Radiația și absorbția radiației infraroșii a unui obiect respectă legea lui Kirchhoff. Când un fascicul de radiații este proiectat pe suprafața oricărui obiect, conform principiului conservării energiei, suma absorbției, reflectanței și transmisiei radiației incidente a obiectului trebuie să fie egală cu 1. În general, emisivitatea este nu este ușor de măsurat și, de obicei, poate fi determinat prin măsurarea ratei de absorbție. Prin urmare, sursele de radiații cu corp negru sunt utilizate ca standarde de radiație pentru a verifica intensitatea radiației diferitelor surse de radiații infraroșii.
Termometrul cu infraroșu constă dintr-un sistem optic, un fotodetector, un amplificator de semnal, procesare a semnalului, ieșire de afișare și alte componente. Liniile de radiație ale obiectului testat și ale sursei de reflexie sunt demodulate de un modulator și introduse în detectorul infraroșu. Diferența dintre cele două semnale este amplificată de un amplificator invers și temperatura sursei de feedback este controlată, astfel încât radiația spectrală a sursei de feedback să fie aceeași cu radiația spectrală a obiectului. Afișajul indică luminozitatea și temperatura obiectului măsurat. Temperatura măsurată de un termometru cu infraroșu este mai degrabă temperatura de radiație a unui obiect decât temperatura reală a obiectului. Deoarece corpul negru absolut nu există, radiația termică totală a obiectului real este întotdeauna mai mică decât radiația totală a corpului negru absolut la aceeași temperatură. Prin urmare, temperatura măsurată de un termometru cu infraroșu ar trebui să fie cu siguranță mai mică decât temperatura reală a obiectului. Când se măsoară temperatura, emisivitatea termometrului cu infraroșu trebuie setată cât mai mult posibil (pentru termometrele cu infraroșu cu emisivitate reglabilă) la aceeași valoare a emisivității ca materialul măsurat, iar valoarea măsurată trebuie să fie în concordanță cu temperatura reală a obiectului măsurat. cat mai mult posibil.
Introducere în metoda de autocalibrare a termometrului cu infraroșu
Cei mai importanți factori pentru a asigura acuratețea termometrelor cu infraroșu sunt emisivitatea, distanța până la punct, poziția spotului și câmpul vizual. Prin comunicarea și consultarea cu experții în măsurarea temperaturii în infraroșu și personalul tehnic de la producătorii de echipamente și prin metode multiple de practică repetată, un set de echipamente de calibrare a fost realizat pe baza principiului cuptorului cu corp negru. Fezabilitatea autocalibrării și compararea acestei metode a fost verificată prin comparație. Finalizați compararea erorilor de bază, influența modificărilor distanței de măsurare și determinarea intervalului de emisivitate în autocalibrare la timp. Înainte de testare, reglați termometrul cu infraroșu la starea sa optimă înainte de a-l folosi pentru testarea la fața locului.
