Infrapunatermomeetrite enesekalibreerimise vea võrdlusmeetodi uurimine
Musta keha kiirguse ja infrapuna temperatuuri mõõtmise põhimõtted
Kõik objektid, mille temperatuur on üle absoluutse nulli, kiirgavad ümbritsevasse ruumi pidevalt infrapunakiirgust. Objekti infrapunakiirguse energia suurus ja lainepikkuse jaotus on tihedalt seotud selle pinnatemperatuuriga. Seetõttu muundab termomeetri optiline süsteem objekti enda poolt kiirgavat infrapunaenergiat mõõtes selle detektoril elektriliseks signaaliks ja kuvab infrapunatermomeetri kuvaosa kaudu mõõdetava objekti pinnatemperatuuri, võimaldades mõõta täpselt selle pinnatemperatuur, See on infrapunakiirguse temperatuuri mõõtmise objektiivne alus.
Infrapuna termomeetri omadused: kontaktivaba mõõtmine, lai temperatuuri mõõtmisvahemik, kiire reageerimiskiirus ja kõrge tundlikkus. Mõõdetava objekti kiirgusvõime mõju tõttu on aga peaaegu võimatu mõõta mõõdetava objekti tegelikku temperatuuri ning mõõdetakse pinnatemperatuuri.
Infrapunatermomeetrite standardiseeritud kalibreerimismeetodiks on musta keha ahju kalibreerimine. Must keha viitab objektile, mille neeldumiskiirus on igal juhul võrdne 1-ga langeva kiirguse kõigi lainepikkuste puhul. Mustkeha on idealiseeritud objektimudel, mis toob kaasa kiirguskoefitsiendi, mis varieerub sõltuvalt materjali omadustest ja pinna olekust, nimelt emissioonist. Selle määratlus on tegeliku objekti ja musta keha kiirgusvõime suhe samal temperatuuril. Objekti infrapunakiirguse kiirgus ja neeldumine vastavad Kirchhoffi seadusele. Kui kiirguskiir projitseeritakse mis tahes objekti pinnale, peab vastavalt energiasäästu põhimõttele objektile langeva kiirguse neeldumise, peegelduvuse ja läbilaskvuse summa olema võrdne 1-ga. Üldjuhul on emissioon ei ole lihtne mõõta ja seda saab tavaliselt määrata neeldumiskiiruse mõõtmise teel. Seetõttu kasutatakse musta keha kiirgusallikaid kiirgusstandarditena, et kontrollida erinevate infrapunakiirguse allikate kiirguse intensiivsust.
Infrapunatermomeeter koosneb optilisest süsteemist, fotodetektorist, signaalivõimendist, signaalitöötlusest, kuvari väljundist ja muudest komponentidest. Testitava objekti ja peegeldusallika kiirgusjooned demoduleeritakse modulaatoriga ja sisestatakse infrapunadetektorisse. Kahe signaali erinevust võimendab pöördvõimendi ja juhitakse tagasisideallika temperatuuri, nii et tagasisideallika spektraalne kiirgus on sama, mis objekti spektraalne kiirgus. Ekraan näitab mõõdetava objekti heledust ja temperatuuri. Infrapunatermomeetriga mõõdetav temperatuur on pigem objekti kiirgustemperatuur kui objekti tegelik temperatuur. Kuna absoluutset musta keha ei eksisteeri, on tegeliku objekti summaarne soojuskiirgus alati väiksem kui kogu absoluutne musta keha kiirgus samal temperatuuril. Seetõttu peaks infrapuna termomeetriga mõõdetav temperatuur olema kindlasti väiksem kui objekti tegelik temperatuur. Temperatuuri mõõtmisel tuleks infrapuna termomeetri kiirgusvõime seada võimalikult suurel määral (reguleeritava kiirgusvõimega infrapuna termomeetrite puhul) samale kiirgusvõime väärtusele kui mõõdetud materjalil ja mõõdetud väärtus peab olema kooskõlas mõõdetava objekti tegeliku temperatuuriga. nii palju kui võimalik.
Infrapunatermomeetri enesekalibreerimise meetodi tutvustus
Infrapunatermomeetrite täpsuse tagamiseks on kõige olulisemad tegurid kiirgusvõime, kaugus punktist, punkti asukoht ja vaateväli. Infrapuna temperatuuri mõõtmise ekspertide ja seadmete tootjate tehnilise personaliga suhtlemise ja konsulteerimise ning mitme korduva praktika abil valmistati mustkehaahju põhimõttel ise valmistatud kalibreerimisseadmete komplekt. Selle meetodi enesekalibreerimise ja võrdlemise teostatavust kontrolliti võrdluse teel. Lõpetage põhivigade võrdlemine, mõõtmiskauguse muutuste mõju ja isekalibreerimise kiirguse vahemiku määramine õigeaegselt. Enne testimist reguleerige infrapunatermomeeter optimaalsesse olekusse, enne kui kasutate seda kohapeal testimiseks.
