Faktory ovplyvňujúce chyby infračervených teplomerov
1. Rýchlosť žiarenia
Emisivita je fyzikálna veličina radiačnej schopnosti objektu vo vzťahu k čiernemu telesu. Súvisí to nielen s tvarom materiálu objektu, drsnosťou povrchu, nerovnosťami atď., ale súvisí aj so smerom testu. Ak je objektom hladký povrch, jeho smerovanie je citlivejšie. Emisivita rôznych látok je rôzna a množstvo energie žiarenia prijatého infračerveným teplomerom z objektu je úmerné jeho emisivite.
(1) Emisivita sa nastavuje podľa Kirchhoffovej vety: hemisférická monochromatická emisivita (ε) povrchu objektu sa rovná jeho hemisférickej monochromatickej absorpcii ( ), ε= . V podmienkach tepelnej rovnováhy sa výkon žiarenia objektu rovná jeho absorbovanému výkonu, to znamená, že súčet miery absorpcie ( ), odrazivosti (ρ) a priepustnosti ( ) je 1, čiže plus ρ plus {{ 3}}. Pre nepriehľadný (alebo s určitou hrúbkou) priepustnosť objektu je viditeľná =0, iba žiarenie a odraz (plus ρ=1), keď je emisivita objektu vyššia, odrazivosť je menšia, vplyv pozadia a odraz Čím menšia je hodnota, tým vyššia bude presnosť testu; naopak, čím vyššia je teplota pozadia alebo vyššia odrazivosť, tým väčší je dopad na test. Z toho vidno, že pri samotnom procese detekcie musíme dbať na emisivitu zodpovedajúcu rôznym objektom a teplomerom a emisivitu nastaviť čo najpresnejšie, aby sme znížili chybu nameranej teploty.
(2) Skúšobný uhol
Emisivita súvisí so smerom testu. Čím väčší je testovací uhol, tým väčšia je chyba testu. Pri použití infračerveného merania teploty je tento bod ľahko prehliadnuteľný. Všeobecne povedané, testovací uhol je najlepší do 30 stupňov a vo všeobecnosti by nemal byť väčší ako 45 stupňov. Ak má byť test väčší ako 45 stupňov, emisivitu možno na korekciu vhodne znížiť. Ak sa majú posudzovať a analyzovať údaje merania teploty dvoch identických predmetov, potom musí byť skúšobný uhol počas skúšky rovnaký, aby bol porovnateľnejší.
2. Koeficient vzdialenosti
Koeficient vzdialenosti (K=S:D) je pomer vzdialenosti S od teplomera k cieľu a priemeru D cieľa merania teploty. Má veľký vplyv na presnosť infračerveného teplomera. Čím väčšia hodnota K, tým vyššie rozlíšenie. Preto, ak musí byť teplomer inštalovaný ďaleko od cieľa kvôli podmienkam prostredia a má sa merať malý cieľ, mal by sa zvoliť teplomer s vysokým optickým rozlíšením, aby sa znížila chyba merania. Pri skutočnom používaní veľa ľudí ignoruje optické rozlíšenie teplomera. Bez ohľadu na veľkosť priemeru D cieľového bodu, ktorý sa má merať, zapnite laserový lúč a zarovnajte ho s cieľom merania na testovanie. V skutočnosti ignorovali požiadavky na hodnotu S:D teplomera, takže nameraná teplota bude mať určitú chybu.
3. Cieľová veľkosť
Meraný objekt a zorné pole teplomera určujú presnosť merania prístroja. Pri použití infračerveného teplomeru na meranie teploty možno vo všeobecnosti merať iba priemernú hodnotu určitej oblasti na povrchu meraného cieľa. Vo všeobecnosti existujú tri situácie v teste:
(1) Keď je meraný cieľ väčší ako testovacie zorné pole, teplomer nebude ovplyvnený pozadím mimo oblasti merania a môže zobraziť skutočnú teplotu meraného objektu umiestneného v určitej oblasti v rámci optického cieľa. V tomto čase je testovací účinok najlepší.
(2) Keď sa meraný cieľ rovná skúšobnému zornému poľu, teplota pozadia bola ovplyvnená, ale stále je relatívne malá a skúšobný účinok je priemerný.
(3) Keď je meraný cieľ menší ako testovacie zorné pole, energia žiarenia pozadia vstúpi do vizuálnych a akustických symbolov teplomera a bude interferovať s nameranými hodnotami teploty, čo spôsobí chyby. Prístroj zobrazuje iba vážený priemer meraného objektu a teplotu pozadia.
4. Čas odozvy
Čas odozvy udáva rýchlosť reakcie infračerveného teplomera na nameranú zmenu teploty, ktorá je definovaná ako čas potrebný na dosiahnutie 95 percent energie konečného odčítania a súvisí s časovou konštantou fotodetektora, spracovaním signálu obvod a zobrazovací systém. Ak je rýchlosť pohybu cieľa rýchla alebo pri meraní rýchlo sa zahrievajúceho cieľa, treba zvoliť infračervený teplomer s rýchlou odozvou, inak sa nedosiahne dostatočná odozva signálu a zníži sa presnosť merania. Nie všetky aplikácie však vyžadujú infračervený teplomer s rýchlou odozvou. Pre stacionárne alebo cieľové tepelné procesy, kde existuje tepelná zotrvačnosť, môže byť doba odozvy pyrometra uvoľnená. Preto by sa mal výber doby odozvy infračerveného teplomera prispôsobiť situácii meraného cieľa.
