Aká je chyba infračerveného teplomera?
Infračervené teplomery sú vo všeobecnosti okolo 0.2.
Mnohé z infračervených teplomerov, ktoré sú v súčasnosti na trhu, sú upravené z priemyselných teplomerov, aby sa zabránilo SARS. Sú veľmi ovplyvnené okolitou teplotou v tom čase a nameraná telesná teplota môže mať chybu so skutočnou teplotou.
Faktory ovplyvňujúce chybu infračerveného teplomera
1. Rýchlosť žiarenia
Rýchlosť žiarenia je fyzikálna veličina, ktorá meria radiačnú schopnosť objektu vo vzťahu k čiernemu telesu. Okrem toho, že súvisí s tvarom materiálu, drsnosťou povrchu, konkávnosťou a konvexnosťou predmetu, súvisí aj so smerom testu. Ak má objekt hladký povrch, jeho smerovanie je citlivejšie. Emisivita rôznych materiálov je rôzna. Množstvo energie žiarenia prijatého infračerveným teplomerom z objektu je úmerné jeho emisivite.
(1) Nastavenie emisivity je založené na Kirchhoffovej vete: hemisférická monochromatická emisivita (ε) povrchu objektu sa rovná jeho hemisférickej monochromatickej absorpcii ( ), ε= . V podmienkach tepelnej rovnováhy sa žiarivý výkon objektu rovná jeho absorbovanému výkonu, to znamená, že súčet absorptivity ( ), odrazivosti (ρ) a priepustnosti ( ) je 1, čiže +ρ+ =1 . Pre nepriehľadné (alebo s určitou hrúbkou) predmety možno priepustnosť vidieť ako =0 a existuje iba žiarenie a odraz ( +ρ=1). Keď je emisivita objektu vyššia, odrazivosť je menšia a vplyv pozadia a odrazu je Čím menšia hodnota, tým vyššia je presnosť testu; naopak, čím vyššia je teplota pozadia alebo čím vyššia je odrazivosť, tým väčší je dopad na test. Z toho je vidieť, že pri samotnom detekčnom procese treba dávať pozor na zodpovedajúcu emisivitu rôznych predmetov a teplomerov a nastavenie emisivity by malo byť čo najpresnejšie, aby sa znížila chyba nameranej teploty.
(2) Skúšobný uhol
Emisivita súvisí so smerom testu. Čím väčší je testovací uhol, tým väčšia je chyba testu. To sa dá ľahko prehliadnuť pri použití infračerveného žiarenia na meranie teploty. Všeobecne povedané, skúšobný uhol je výhodne v rozmedzí 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, skúšobné uhly musia byť počas skúšky rovnaké, aby boli porovnateľnejšie.
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 je potrebné merať malé ciele, mal by sa zvoliť teplomer s vysokým optickým rozlíšením, aby sa znížili chyby merania. Pri skutočnom používaní veľa ľudí ignoruje optické rozlíšenie teplomera. Bez ohľadu na priemer D meraného cieľového bodu zapnite laserový lúč a zarovnajte ho s cieľom merania na testovanie. V skutočnosti ignorovali požiadavku na hodnotu S:D teplomera, takže nameraná teplota by mala určitú chybu.
3. Cieľová veľkosť
Meraný objekt a zorné pole teplomera určujú presnosť merania prístroja. Pri použití infračerveného teplomera na meranie teploty môže vo všeobecnosti merať iba priemernú hodnotu určitej oblasti na povrchu meraného cieľa. Vo všeobecnosti existujú tri situácie počas testovania:
(1) Keď je meraný cieľ väčší ako testovacie zorné pole, teplomer nebude ovplyvnený pozadím mimo oblasti merania a dokáže zobraziť skutočnú teplotu meraného objektu umiestneného v určitej oblasti v rámci optického terča. Účinok testu je v tomto čase 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 prenikne do vizuálnej a akustickej vetvy teplomera a bude interferovať s meraním teploty, čo spôsobí chyby. Prístroj zobrazuje iba vážený priemer teploty meraného objektu a pozadia.
4. Čas odozvy
Čas odozvy udáva rýchlosť reakcie infračerveného teplomera na zmenu nameranej teploty. Je definovaný ako čas potrebný na dosiahnutie 95 % energie konečného odčítania. Súvisí s časovou konštantou fotodetektora, obvodu spracovania signálu a zobrazovacieho systému. Ak sa terč pohybuje veľmi rýchlo alebo pri meraní rýchlo zahriateho terča, treba použiť infračervený teplomer s rýchlou odozvou. V opačnom prípade sa nedosiahne dostatočná odozva signálu a zníži sa presnosť merania. Nie každá aplikácia však vyžaduje rýchlo reagujúci infračervený teplomer. Pre stacionárnu alebo tepelnú zotrvačnosť cieľového tepelného procesu môže byť čas odozvy teplomera uvoľnený. Preto treba výber doby odozvy infračerveného teplomera prispôsobiť podmienkam meraného cieľa.
