Infrapunatermomeetrite mõõtmise täpsuse suurendamise viisid
1 Infrapuna termomeetria omadused
Infrapunatermomeetria on kontaktivaba temperatuuri mõõtmise tehnoloogia, millel on järgmised omadused: (1) kontaktivaba mõõtmine; (2) kiire reageerimisaeg kümnendiku sekundi jooksul; (3) kõrge tundlikkusega, temperatuuri eraldusvõimega 0,1 kraadi ja ruumilise eraldusvõimega millimeetri tasemel; (4) lai mõõtevahemik, ulatudes kümnetest alla nulli kraadidest kuni tuhandete Celsiuse kraadideni.
Kuna mõõtmise ajal ei ole vaja füüsilist kontakti mõõdetava objektiga, saab see usaldusväärselt mõõta raskesti ligipääsetavate objektide temperatuuri ilma sihtmärki saastamata või kahjustamata. Kaasaskantavatel infrapunatermomeetritel on lihtne kaasaskantavus ja lihtne käsitsemine. Neid saab kasutada sihttemperatuuri tuvastamiseks erinevates stsenaariumides ja neid kasutatakse laialdaselt seadmete rikete diagnostikas, kütte- ja ventilatsioonitööstuses, raudtee-, nafta-, keemia-, metallurgia-, klaasi- ja metallitöötlemistööstuses. Alustades infrapuna termomeetria põhiprintsiibist, keskendub see artikkel infrapunatermomeetrite täpsuse parandamise meetoditele.
2 Infrapuna termomeetria põhiprintsiip
Infrapunakiir on nähtamatu tugevate termiliste mõjudega valgus. Igasugune looduses olev objekt, mille temperatuur on üle absoluutse nulli (-273 kraadi), kiirgab infrapunakiirgust. Ainete temperatuuri mõõtmist objektide poolt kiiratava infrapunakiirguse tuvastamise teel nimetatakse infrapunatermomeetriaks.
Infrapunatermomeetria põhineb Stefan-Boltzmanni seadusel, mis määratleb seose aine temperatuuri ja selle kiirgusenergia vahel. Valemis: E - objekti kiirgusvõimsus (W/m²); \\(\\varepsilon\\) - materjali kiirgusvõime; \\(\\sigma\\) - Stefan-Boltzmanni konstant (\\(5,67\\times10^{-8}\\ \\mathrm{W/(m^2\\cdot K^4)}\\)); T - objekti absoluutne temperatuur (K).
Valemist on näha, et objekti temperatuuri saab arvutada detektori poolt mõõdetud kiirgusvõimsuse ja selle emissiivsuse järgi (saadud tabelitest või katsetest).
3 Kuidas parandada infrapunatermomeetrite täpsust
3.1 Määrake temperatuuri mõõtmisvahemik
Temperatuuri mõõtmise vahemik on üks olulisemaid jõudlusnäitajaid. Näiteks Rayteki tooted hõlmavad vahemikku –50 kraadi kuni 3000 kraadi, kuid seda täielikku vahemikku ei saa saavutada ühe termomeetri mudeliga. Igal mudelil on oma konkreetne temperatuuri mõõtmise vahemik.
Seetõttu peavad kasutajad enne termomeetri mudeli valimist saama sihttemperatuuri ligikaudse hinnangu. Sihttemperatuuri vahemikku tuleb hinnata täpselt ja igakülgselt; see ei tohiks olla liiga kitsas ega liiga lai. Kitsam mõõtmisvahemik toob kaasa väljundtemperatuuri signaalide suurema eraldusvõime ja parema täpsuse, mis tagab usaldusväärsemad temperatuurinäidud. Liiga lai vahemik vähendab mõõtmistäpsust ja toob kaasa suuremaid vigu. Tavaliste materjalide emissiooniväärtused on saadaval viitamiseks.
