Pētījumi par infrasarkano termometru paškalibrācijas kļūdu salīdzināšanas metodi
Melnā ķermeņa starojuma un infrasarkanās temperatūras mērīšanas principi
Visi objekti, kuru temperatūra pārsniedz absolūto nulli, pastāvīgi izstaro infrasarkanā starojuma enerģiju apkārtējā telpā. Objekta infrasarkanā starojuma enerģijas lielums un viļņa garuma sadalījums ir cieši saistīts ar tā virsmas temperatūru. Tāpēc, izmērot paša objekta izstaroto infrasarkano enerģiju, termometra optiskā sistēma to pārvērš elektriskā signālā uz detektora un caur infrasarkanā termometra displeja daļu parāda izmērītā objekta virsmas temperatūru, ļaujot precīzi izmērīt tā virsmas temperatūra, Tas ir objektīvs pamats infrasarkanā starojuma temperatūras mērīšanai.
Infrasarkanā termometra raksturojums: bezkontakta mērījums, plašs temperatūras mērīšanas diapazons, ātrs reakcijas ātrums un augsta jutība. Tomēr mērītā objekta izstarojuma ietekmes dēļ ir gandrīz neiespējami izmērīt izmērītā objekta patieso temperatūru, un tiek izmērīta virsmas temperatūra.
Infrasarkano termometru standartizētā kalibrēšanas metode ir melnā korpusa krāsns kalibrēšana. Melnais ķermenis attiecas uz objektu, kura absorbcijas ātrums ir vienāds ar 1 visiem krītošā starojuma viļņu garumiem jebkuros apstākļos. Melnais ķermenis ir idealizēts objekta modelis, tādējādi ieviešot starojuma koeficientu, kas mainās atkarībā no materiāla īpašībām un virsmas stāvokļa, proti, izstarojuma. Tās definīcija ir faktiskā objekta radiācijas veiktspējas attiecība pret melnā ķermeņa starojuma veiktspēju tajā pašā temperatūrā. Objekta infrasarkanā starojuma starojums un absorbcija atbilst Kirhhofa likumam. Ja uz jebkura objekta virsmas tiek projicēts starojuma stars, saskaņā ar enerģijas saglabāšanas principu objekta krītošā starojuma absorbcijas, atstarošanas un caurlaidības summai jābūt vienādai ar 1. Parasti izstarojuma koeficients ir nav viegli izmērīt, un to parasti var noteikt, mērot absorbcijas ātrumu. Tāpēc melnā ķermeņa starojuma avoti tiek izmantoti kā starojuma standarti, lai pārbaudītu dažādu infrasarkanā starojuma avotu starojuma intensitāti.
Infrasarkanais termometrs sastāv no optiskās sistēmas, fotodetektora, signāla pastiprinātāja, signāla apstrādes, displeja izejas un citām sastāvdaļām. Pārbaudītā objekta un atstarošanas avota starojuma līnijas demodulē ar modulatoru un ievada infrasarkanajā detektorā. Atšķirību starp diviem signāliem pastiprina reversais pastiprinātājs, un tiek kontrolēta atgriezeniskās saites avota temperatūra, lai atgriezeniskās saites avota spektrālais starojums būtu tāds pats kā objekta spektrālais starojums. Displejs parāda izmērītā objekta spilgtumu un temperatūru. Temperatūra, ko mēra ar infrasarkano termometru, ir objekta starojuma temperatūra, nevis objekta faktiskā temperatūra. Tā kā absolūtais melnais ķermenis nepastāv, faktiskā objekta kopējais termiskais starojums vienmēr ir mazāks par kopējo absolūto melnā ķermeņa starojumu tajā pašā temperatūrā. Tāpēc temperatūrai, ko mēra ar infrasarkano termometru, noteikti jābūt mazākai par objekta faktisko temperatūru. Mērot temperatūru, infrasarkanā termometra izstarojuma īpašība pēc iespējas jāiestata (infrasarkanajiem termometriem ar regulējamu izstarojuma spēju) līdz tādai pašai izstarojuma vērtībai kā izmērītajam materiālam, un izmērītajai vērtībai jāatbilst mērītā objekta patiesajai temperatūrai. cik vien iespējams.
Ievads infrasarkanā termometra paškalibrēšanas metodē
Svarīgākie faktori, lai nodrošinātu infrasarkano termometru precizitāti, ir izstarošanās spēja, attālums līdz vietai, vietas pozīcija un redzes lauks. Sazinoties un konsultējoties ar infrasarkano staru temperatūras mērīšanas ekspertiem un iekārtu ražotāju tehnisko personālu, kā arī izmantojot vairākas atkārtotas prakses metodes, tika izgatavots kalibrēšanas iekārtu komplekts, pamatojoties uz melnā korpusa krāsns principu. Šīs metodes paškalibrēšanas un salīdzināšanas iespējamība tika pārbaudīta, izmantojot salīdzinājumu. Savlaicīgi pabeidziet pamatkļūdu salīdzināšanu, mērījumu attāluma izmaiņu ietekmi un paškalibrācijas izstarojuma diapazona noteikšanu. Pirms testēšanas noregulējiet infrasarkano termometru tā optimālajā stāvoklī, pirms izmantojat to testēšanai uz vietas.
