Infrapunatermomeetri tööpõhimõte ja veaanalüüs
Infrapuna termomeetri süsteemi koostis
Infrapuna temperatuuri mõõtmisel kasutatakse punkt-punkti analüüsi meetodit, see tähendab, et objekti kohaliku piirkonna soojuskiirgus fokusseeritakse ühele detektorile ja kiirgusvõimsus muundatakse temperatuuriks tuntud objekti kiirgusvõime kaudu. . Erinevate tuvastatud objektide, mõõtmisvahemike ja kasutusjuhtude tõttu on infrapunatermomeetrite välimus ja sisemine struktuur erinev, kuid põhistruktuur on üldiselt sarnane, hõlmates peamiselt optilist süsteemi, fotodetektorit, signaalivõimendit ja signaalitöötlust, kuvari väljundit. selle põhistruktuuriga radiaatori kiirgav kiirgus siseneb optilisse süsteemi ning infrapunakiirgus moduleeritakse modulaatori poolt vahelduvaks kiirguseks, mis muundatakse detektori poolt vastavaks elektrisignaaliks. Signaal läbib võimendi ja signaalitöötlusahela ning teisendatakse mõõdetud sihtmärgi temperatuuriväärtuseks pärast korrigeerimist vastavalt instrumendis olevale algoritmile ja sihtmärgi kiirgusvõimele.
Infrapuna temperatuuri mõõtmise veaanalüüs
Kuna infrapuna temperatuuri mõõtmine on kontaktivaba, esineb erinevaid vigu ja vigu mõjutavad paljud tegurid. Lisaks instrumendi enda teguritele avaldub see peamiselt järgmistes aspektides.
1. Kiirguskiirus
Emissiivsus on objekti kiirgusvõime füüsikaline suurus musta keha suhtes. See ei ole seotud ainult objekti materjali kuju, pinna kareduse, ebatasasusega jne, vaid seotud ka katse suunaga. Kui objekt on sile pind, on selle suunalisus tundlikum. Erinevate ainete kiirgusvõime on erinev ning infrapunatermomeetri poolt objektilt vastuvõetav kiirgusenergia hulk on võrdeline selle kiirgusvõimega.
(1) Emissiivsuse seadmine
Vastavalt Kirchhoffi teoreemile [2]: objekti pinna poolkerakujuline monokromaatiline kiirgusvõime (ε) on võrdne selle poolkera monokromaatilise neelduvusega ( ), ε= . Termilise tasakaalu tingimustes on objekti kiirgusvõimsus võrdne selle neeldumisvõimsusega, see tähendab, et neeldumiskiiruse ( ), peegelduvuse (ρ) ja läbilaskvuse ( ) summa on 1, see tähendab pluss ρ pluss {{ 3}} ja joonis 3 selgitab ülaltoodud seadust. Läbipaistmatu (või teatud paksusega) objekti läbilaskvuse korral nähtav =0, ainult kiirgus ja peegeldus ( pluss ρ=1), kui objekti kiirgusvõime on suurem, on peegelduvus väiksem, tausta mõju ja peegeldus Mida väiksem on väärtus, seda suurem on testi täpsus; vastupidi, mida kõrgem on tausttemperatuur või suurem peegelduvus, seda suurem on mõju testile. Siit on näha, et tegelikus tuvastamisprotsessis tuleb pöörata tähelepanu erinevatele objektidele ja termomeetritele vastavale emissioonivõimele ning määrata emissioon võimalikult täpselt, et vähendada mõõdetud temperatuuri viga.
(2) Katsenurk
Emissiivsus on seotud katse suunaga. Mida suurem on katsenurk, seda suurem on katseviga. See jääb temperatuuri mõõtmiseks infrapuna kasutamisel kergesti tähelepanuta. Üldiselt on katsenurk parim 30 kraadi piires, üldiselt mitte kõrgem kui 45 kraadi, kui seda tuleb katsetada temperatuuril, mis on kõrgem kui 45 kraadi, saab kiirguse korrigeerimiseks sobivalt alandada. Kui hinnata ja analüüsida kahe identse objekti temperatuuri mõõtmise andmeid, siis peab katsenurk olema katse ajal sama, et see oleks paremini võrreldav.
