Изследване на метода за сравнение на грешка при самокалибриране за инфрачервени термометри
Излъчване на черно тяло и принципи на инфрачервено измерване на температурата
Всички обекти с температури над абсолютната нула непрекъснато излъчват енергия от инфрачервено лъчение в околното пространство. Размерът и разпределението на дължината на вълната на енергията на инфрачервеното лъчение на даден обект са тясно свързани с повърхностната му температура. Следователно, чрез измерване на инфрачервената енергия, излъчвана от самия обект, оптичната система на термометъра я преобразува в електрически сигнал на детектора и показва температурата на повърхността на измервания обект чрез частта на дисплея на инфрачервения термометър, което позволява точно измерване на повърхностната му температура. Това е обективната основа за измерване на температурата на инфрачервеното лъчение.
Характеристики на инфрачервения термометър: безконтактно измерване, широк обхват на измерване на температурата, бърза реакция и висока чувствителност. Въпреки това, поради влиянието на излъчвателната способност на измервания обект, е почти невъзможно да се измери истинската температура на измервания обект и се измерва температурата на повърхността.
Стандартизираният метод за калибриране на инфрачервени термометри е да се използва калибриране на пещ с черно тяло. Черното тяло се отнася до обект със степен на поглъщане, равна на 1 за всички дължини на вълната на падащото лъчение при всякакви обстоятелства. Черното тяло е идеализиран обектен модел, следователно въвежда коефициент на излъчване, който варира в зависимост от свойствата на материала и състоянието на повърхността, а именно излъчвателната способност. Дефиницията му е съотношението на излъчването на действителния обект към това на черното тяло при същата температура. Излъчването и поглъщането на инфрачервеното лъчение от даден обект отговарят на закона на Кирхоф. Когато лъч от радиация се проектира върху повърхността на който и да е обект, съгласно принципа на запазване на енергията, сумата от абсорбцията, отражението и пропускливостта на падащото лъчение на обекта трябва да бъде равна на 1. Обикновено коефициентът на излъчване е не е лесно за измерване и обикновено може да се определи чрез измерване на степента на абсорбция. Следователно източниците на радиация на черното тяло се използват като радиационни стандарти за проверка на интензитета на радиация на различни източници на инфрачервено лъчение.
Инфрачервеният термометър се състои от оптична система, фотодетектор, сигнален усилвател, сигнална обработка, дисплей и други компоненти. Радиационните линии на изпитвания обект и източника на отражение се демодулират от модулатор и се въвеждат в инфрачервения детектор. Разликата между двата сигнала се усилва от обратен усилвател и температурата на източника на обратна връзка се контролира, така че спектралното излъчване на източника на обратна връзка да е същото като спектралното излъчване на обекта. Дисплеят показва яркостта и температурата на измервания обект. Температурата, измерена от инфрачервен термометър, е по-скоро радиационната температура на даден обект, отколкото действителната температура на обекта. Тъй като абсолютно черно тяло не съществува, общото топлинно излъчване на действителния обект винаги е по-малко от общото абсолютно черно тяло при същата температура. Следователно температурата, измерена с инфрачервен термометър, определено трябва да бъде по-малка от действителната температура на обекта. При измерване на температурата емисионната способност на инфрачервения термометър трябва да се настрои възможно най-много (за инфрачервени термометри с регулируема емисионна способност) на същата стойност на емисионна способност като на измерения материал и измерената стойност трябва да съответства на истинската температура на измервания обект колкото се може повече.
Въведение в метода за самокалибриране на инфрачервения термометър
Най-важните фактори за осигуряване на точността на инфрачервените термометри са излъчвателната способност, разстоянието до петното, позицията на петното и зрителното поле. Чрез комуникация и консултация с експерти по инфрачервено измерване на температурата и технически персонал от производителите на оборудване и чрез множество методи на повтаряща се практика, комплект оборудване за калибриране беше направен самостоятелно въз основа на принципа на пещта на черното тяло. Възможността за самокалибриране и сравнение на този метод беше проверена чрез сравнение. Завършете сравнението на основните грешки, влиянието на промените в разстоянието на измерване и определянето на диапазона на излъчване при самокалибриране навреме. Преди тестване настройте инфрачервения термометър до оптималното му състояние, преди да го използвате за тестване на място.
