Faktoren, die Fehler von Infrarot-Thermometern beeinflussen
1. Strahlungsrate
Der Emissionsgrad ist eine physikalische Größe der Strahlungsfähigkeit eines Objekts relativ zu einem schwarzen Körper. Sie hängt nicht nur von der Materialform, Oberflächenrauheit, Unebenheit usw. des Objekts ab, sondern auch von der Prüfrichtung. Wenn das Objekt eine glatte Oberfläche ist, ist seine Direktionalität empfindlicher. Der Emissionsgrad verschiedener Substanzen ist unterschiedlich, und die Menge an Strahlungsenergie, die ein Infrarot-Thermometer von einem Objekt empfängt, ist proportional zu seinem Emissionsgrad.
(1) Der Emissionsgrad wird nach dem Satz von Kirchhoff festgelegt: Der halbkugelförmige monochromatische Emissionsgrad (ε) der Objektoberfläche ist gleich ihrem halbkugelförmigen monochromatischen Absorptionsgrad ( ), ε= . Unter thermischen Gleichgewichtsbedingungen ist die Strahlungsleistung eines Objekts gleich seiner absorbierten Leistung, d. h. die Summe aus Absorptionsrate ( ), Reflexionsvermögen (ρ) und Transmission ( ) ist 1, d. h. plus ρ plus {{ 3}}. Für undurchsichtige (oder mit einer bestimmten Dicke) Objekttransmission sichtbar =0, nur Strahlung und Reflexion (plus ρ=1), wenn der Emissionsgrad des Objekts höher ist, ist das Reflexionsvermögen kleiner, der Einfluss des Hintergrunds und Reflexion Je kleiner der Wert ist, desto höher ist die Genauigkeit des Tests; im Gegenteil, je höher die Hintergrundtemperatur oder je höher das Reflexionsvermögen, desto größer ist der Einfluss auf den Test. Daraus ist ersichtlich, dass wir beim eigentlichen Erfassungsprozess auf den Emissionsgrad achten müssen, der verschiedenen Objekten und Thermometern entspricht, und den Emissionsgrad so genau wie möglich einstellen müssen, um den Fehler der gemessenen Temperatur zu reduzieren.
(2) Testwinkel
Der Emissionsgrad hängt von der Prüfrichtung ab. Je größer der Prüfwinkel, desto größer der Prüffehler. Bei der Infrarot-Temperaturmessung wird dieser Punkt leicht übersehen. Im Allgemeinen liegt der Testwinkel am besten innerhalb von 30 Grad und sollte im Allgemeinen nicht größer als 45 Grad sein. Wenn der Test größer als 45 Grad sein muss, kann der Emissionsgrad zur Korrektur entsprechend gesenkt werden. Wenn die Temperaturmessdaten von zwei identischen Objekten beurteilt und analysiert werden sollen, muss der Prüfwinkel während der Prüfung gleich sein, um besser vergleichbar zu sein.
2. Abstandskoeffizient
Der Entfernungskoeffizient (K=S:D) ist das Verhältnis der Entfernung S vom Thermometer zum Messobjekt und dem Durchmesser D des Temperaturmessobjekts. Sie hat einen großen Einfluss auf die Genauigkeit des Infrarot-Thermometers. Je größer der K-Wert, desto höher die Auflösung . Wenn das Thermometer aufgrund der Umgebungsbedingungen weit entfernt vom Ziel installiert werden muss und ein kleines Ziel gemessen werden soll, sollte daher ein Thermometer mit hoher optischer Auflösung ausgewählt werden, um den Messfehler zu reduzieren. In der Praxis ignorieren viele Menschen die optische Auflösung des Thermometers. Unabhängig von der Größe des Durchmessers D des zu messenden Zielpunkts schalten Sie den Laserstrahl ein und richten ihn zum Testen auf das Messziel aus. Tatsächlich haben sie die Anforderungen des S:D-Werts des Thermometers ignoriert, sodass die gemessene Temperatur einen gewissen Fehler aufweist.
3. Zielgröße
Das Messobjekt und das Sichtfeld des Thermometers bestimmen die Messgenauigkeit des Instruments. Bei der Verwendung eines Infrarot-Thermometers zur Temperaturmessung kann im Allgemeinen nur der Mittelwert eines bestimmten Bereichs auf der Oberfläche des Messobjekts gemessen werden. Im Allgemeinen gibt es drei Situationen im Test:
(1) Wenn das gemessene Ziel größer als das Testsichtfeld ist, wird das Thermometer nicht durch den Hintergrund außerhalb des Messbereichs beeinflusst und kann die tatsächliche Temperatur des gemessenen Objekts anzeigen, das sich in einem bestimmten Bereich innerhalb des optischen Ziels befindet. Zu diesem Zeitpunkt ist der Testeffekt am besten.
(2) Wenn das gemessene Ziel gleich dem Sichtfeld des Tests ist, wurde die Hintergrundtemperatur beeinflusst, aber sie ist immer noch relativ gering, und der Testeffekt ist durchschnittlich.
(3) Wenn das gemessene Ziel kleiner als das Sichtfeld des Tests ist, dringt die Hintergrundstrahlungsenergie in die visuellen und akustischen Symbole des Thermometers ein und stört die Temperaturmesswerte und verursacht Fehler. Das Instrument zeigt nur den gewichteten Durchschnitt des gemessenen Objekts und der Hintergrundtemperatur an.
4. Reaktionszeit
Die Ansprechzeit gibt die Reaktionsgeschwindigkeit des Infrarot-Thermometers auf die gemessene Temperaturänderung an, die als die Zeit definiert ist, die benötigt wird, um 95 Prozent der Energie des endgültigen Messwerts zu erreichen, und sie hängt mit der Zeitkonstante der Signalverarbeitung des Fotodetektors zusammen Schaltungs- und Anzeigesystem. Bei hoher Bewegungsgeschwindigkeit des Messobjekts oder bei der Messung eines sich schnell aufheizenden Messobjekts sollte ein schnell ansprechendes Infrarot-Thermometer gewählt werden, da ansonsten keine ausreichende Signalantwort erreicht und die Messgenauigkeit reduziert wird. Aber nicht alle Anwendungen erfordern ein schnell ansprechendes Infrarot-Thermometer. Für stationäre oder thermische Zielprozesse, bei denen thermische Trägheit vorhanden ist, kann die Reaktionszeit des Pyrometers entspannt werden. Daher sollte die Wahl der Ansprechzeit des Infrarot-Thermometers an die Situation des Messobjekts angepasst werden.
