Principi de funcionament i anàlisi d'errors del termòmetre d'infrarojos
Composició del sistema de termòmetre infraroig
La mesura de la temperatura infraroja adopta un mètode d'anàlisi punt per punt, és a dir, la radiació tèrmica d'una àrea local de l'objecte es centra en un sol detector i la potència de radiació es converteix en temperatura mitjançant l'emissivitat de l'objecte conegut. . A causa dels diferents objectes detectats, rangs de mesura i ocasions d'ús, el disseny d'aparença i l'estructura interna dels termòmetres d'infrarojos són diferents, però l'estructura bàsica és generalment similar, incloent principalment el sistema òptic, el fotodetector, l'amplificador de senyal i el processament del senyal, la sortida de la pantalla L'infrarojo la radiació emesa pel radiador de la seva estructura bàsica entra al sistema òptic, i la radiació infraroja es modula en radiació alterna pel modulador, que es converteix en un senyal elèctric corresponent pel detector. El senyal passa a través de l'amplificador i el circuit de processament del senyal i es converteix en el valor de temperatura de l'objectiu mesurat després de ser corregit segons l'algorisme de l'instrument i l'emissivitat de l'objectiu.
Anàlisi d'errors de mesura de temperatura per infrarojos
Com que la mesura de la temperatura infraroja no és de contacte, hi haurà diversos errors i hi ha molts factors que afecten els errors. A més dels factors del propi instrument, es manifesta principalment en els aspectes següents.
1. Velocitat de radiació
L'emissivitat és una quantitat física de la capacitat de radiació d'un objecte en relació amb un cos negre. No només està relacionat amb la forma del material de l'objecte, la rugositat de la superfície, les irregularitats, etc., sinó també amb la direcció de la prova. Si l'objecte és una superfície llisa, la seva direccionalitat és més sensible. L'emissivitat de diferents substàncies és diferent i la quantitat d'energia de radiació rebuda per un termòmetre infrarojo d'un objecte és proporcional a la seva emissivitat.
(1) Configuració de l'emissivitat
Segons el teorema de Kirchhoff [2]: l'emissivitat monocromàtica hemisfèrica (ε) de la superfície de l'objecte és igual a la seva absorptivitat monocromàtica hemisfèrica ( ), ε= . En condicions d'equilibri tèrmic, la potència de radiació d'un objecte és igual a la seva potència absorbida, és a dir, la suma de la taxa d'absorció ( ), la reflectivitat (ρ) i la transmitància ( ) és 1, és a dir, més ρ més {{ 3}}, i la figura 3 explica la llei anterior. Per a la transmitància d'objectes opacs (o amb un cert gruix) visible =0, només la radiació i la reflexió (més ρ{=1), quan l'emissivitat de l'objecte és més alta, la reflectivitat és menor, la influència del fons i reflexió Com més petit sigui el valor, més gran serà la precisió de la prova; al contrari, com més alta sigui la temperatura de fons o més gran sigui la reflectivitat, més gran serà l'impacte en la prova. D'això es pot veure que en el procés de detecció real, hem de parar atenció a l'emissivitat corresponent a diferents objectes i termòmetres, i ajustar l'emissivitat amb la màxima precisió possible per reduir l'error de la temperatura mesurada.
(2) Angle de prova
L'emissivitat està relacionada amb la direcció de la prova. Com més gran sigui l'angle de prova, més gran serà l'error de prova. Això es passa fàcilment per alt quan s'utilitza infrarojos per mesurar la temperatura. En termes generals, l'angle de prova és millor dins dels 30 graus, generalment no superior a 45 graus, si s'ha de provar a una temperatura superior a 45 graus, l'emissivitat es pot reduir adequadament per a la correcció. Si s'han de jutjar i analitzar les dades de mesura de la temperatura de dos objectes idèntics, l'angle de prova ha de ser el mateix durant la prova, de manera que sigui més comparable.
