Ein Überblick über die Forschung zur Methode der Selbstkalibrierungsfehler-Fehlausrichtung von Infrarot-Thermometern
Mit der Entwicklung moderner Technologie werden Infrarotthermometer häufig bei der Inspektion, Wartung und im Betrieb von Stromleitungen sowie bei Umspannwerken eingesetzt, um Temperaturanomalien bei Stromgeräten, Stromverteilungsgeräten, Kabeln, elektrischen Anschlüssen und anderen Betriebszuständen zu erkennen und Defekte an elektrischen Geräten zu finden. Die Verwendung von Infrarotthermometern unter guten Arbeitsbedingungen wirkt sich direkt auf den stabilen Betrieb des Stromnetzes aus. Um die Arbeitsqualität zu verbessern und die Sicherheit zu gewährleisten, müssen seit der Kalibrierung des Infrarotthermometers Arbeiten durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass das Infrarotthermometer in gutem Betriebszustand ist.
1 Schwarzkörperstrahlung und Infrarot-Temperaturmessprinzip
Alle Temperaturen über null Grad des Objekts senden ständig Infrarotstrahlungsenergie in den umgebenden Raum aus. Die Größe der Infrarotstrahlungsenergie des Objekts und ihre Verteilung nach Wellenlänge und seiner Oberflächentemperatur stehen in sehr enger Beziehung. Daher wird durch die Messung der vom Objekt selbst abgestrahlten Infrarotenergie das optische System des Thermometers im Detektor in ein elektrisches Signal umgewandelt und durch die Anzeige eines Teils der Oberflächentemperatur des zu messenden Objekts des Infrarotthermometers kann die Temperatur der Oberfläche genau bestimmt werden, was die objektive Grundlage der Infrarotstrahlungsthermometrie bildet.
Funktionen des Infrarot-Thermometers: berührungslose Messung, großer Temperaturbereich, schnelle Reaktionszeit, hohe Empfindlichkeit. Aufgrund der Auswirkungen der Emissivität des zu prüfenden Objekts ist es jedoch fast unmöglich, die tatsächliche Temperatur des zu prüfenden Objekts zu messen. Gemessen wird die Oberflächentemperatur.
Die standardisierte Kalibrierungsmethode für Infrarotthermometer ist die Verwendung einer Schwarzkörperofenkalibrierung. Ein Schwarzkörper ist in jedem Fall definiert, dass die Absorptionsrate der einfallenden Strahlung bei allen Wellenlängen gleich 1 ist. Der Schwarzkörper ist ein idealisiertes Modell des Objekts. Daher wird ein Strahlungskoeffizient eingeführt, der sich mit der Art des Materials und dem Zustand der Oberfläche ändert, d. h. der Emissionsgrad, der als das Verhältnis der Strahlungseigenschaften des Schwarzkörpers bei tatsächlicher Temperatur eines Objekts definiert ist. Das Strahlungs- und Absorptionsgesetz für Infrarotstrahlung eines Objekts erfüllt das Kirchhoffsche Gesetz. Wenn ein Strahl auf die Oberfläche eines Objekts projiziert wird, müssen gemäß dem Energieerhaltungssatz die Absorptionsrate, die Reflektivität und die Transmission der einfallenden Strahlung des Objekts zusammen 1 ergeben. Der Emissionsgrad ist im Allgemeinen nicht leicht zu bestimmen. Normalerweise wird der Emissionsgrad durch Messen der Absorptionsrate bestimmt. Daher dient die Strahlungsquelle eines Schwarzkörpers als Strahlungsstandard zur Bestimmung der Strahlungsintensität verschiedener Infrarotstrahlungsquellen.
Infrarotthermometer bestehen aus einem optischen System, einem Fotodetektor, einem Signalverstärker und einer Signalverarbeitung sowie einer Anzeige und anderen Komponenten. Das gemessene Objekt und die von der Quelle reflektierte Strahlungslinie werden über den Modulator demoduliert und gelangen in den Infrarotdetektor. Die Differenz zwischen den beiden Signalen wird durch den inversen Verstärker verstärkt und steuert die Temperatur der Rückkopplungsquelle, sodass die spektrale Strahlungshelligkeit der Rückkopplungsquelle mit der spektralen Strahlungshelligkeit des Objekts übereinstimmt. Die Anzeige zeigt die Helligkeitstemperatur des gemessenen Objekts an. Das Infrarotthermometer misst die Temperatur anhand der Strahlungstemperatur des Objekts und nicht anhand der tatsächlichen Temperatur des Objekts. Da es keinen schwarzen Körper gibt, ist die Wärmestrahlung bei gleicher Temperatur im tatsächlichen Objekt immer geringer als die Gesamtstrahlungsmenge des schwarzen Körpers. Daher sollte die vom Infrarotthermometer gemessene Temperatur des Objekts sicherlich geringer sein als die tatsächliche Temperatur. Bei der Temperaturmessung sollte der Emissionsgrad des Infrarot-Thermometers (für den einstellbaren Emissionsgrad des Infrarot-Thermometers) so eingestellt werden, dass er dem Emissionsgrad des zu messenden Materials entspricht, damit der gemessene Wert möglichst der tatsächlichen Temperatur des zu messenden Objekts entspricht.
Infrarotthermometer werden heute häufig verwendet und sind zu einem wichtigen Instrument zur Erkennung von Defekten in elektrischen Geräten geworden. Aufgrund der langjährigen Verwendung in der Produktionslinie, der Vor-Ort-Prüfung von Umspannwerken, Steckdosenverbindungen, T-förmigen Kabelklemmen, Wanddurchführungsverbindungen, Busknoten, Messertorschneidern, Kabelverbindungen, Übertragungsleitungen, Kabelverbindungsrohren, Kabelklemmen oder Kabelverbindungen kann es vorkommen, dass das Infrarotthermometer aufgrund schlechter Einsatzumgebung und routinemäßiger Wartung nicht genau misst oder sogar ausfällt, was zu Messungenauigkeiten führt und den stabilen Betrieb des Stromnetzes beeinträchtigt. In diesem Artikel wird die Selbstkalibrierungsmethode für Infrarotthermometer beschrieben, die nach dem Prinzip der Infrarottemperaturmessung funktioniert. Sie ist einfach und leicht zu verwenden. Die Verwendung von Geräten kann auf der Grundlage dieser Methode zur Selbstkalibrierung von Geräten erfolgen. Vor dem Testen des Infrarotthermometers vor Ort kann die Selbstkalibrierung verglichen werden, um festzustellen, ob das Infrarotthermometer in einem guten Betriebszustand ist. Sie können die Testarbeit durchführen, um Sicherheitsrisiken zu verringern.
