Messfehleranalyse und Kompensationsexperimentforschung von Infrarot-Thermometern
Die Menge an Strahlungsenergie, die ein Infrarot-Thermometer von einem Objekt empfängt, ist proportional zu seinem Emissionsgrad. Der Emissionsgrad eines Objekts hängt nicht nur von der Form des Objektmaterials, der Oberflächenrauheit, Unebenheit usw. ab, sondern auch von der Richtung und dem Winkel der Messung. Handelt es sich bei dem Objekt um eine glatte Oberfläche, ist seine Richtungsabhängigkeit empfindlicher. Je größer der Messwinkel ist, desto größer ist der Messfehler. Dies wird bei der Kalibrierung von Infrarot-Thermometern leicht übersehen. Im Allgemeinen sollte das Infrarot-Thermometer beim Messen vertikal auf die Mündung des Hohlraums des Schwarzkörperofens ausgerichtet sein und seine optische Achse mit der Achse der Zieloberfläche der Strahlungsquelle übereinstimmen. Beim Messen wird der Winkel am besten auf 30 Grad eingestellt und sollte nicht größer als 45 Grad sein. Wenn Sie mehr als 450 messen müssen, können Sie den Emissionsgrad des Thermometers entsprechend verringern.
Gemessene Zielgröße
Die Größe des zu messenden Ziels und das Sichtfeld des Infrarot-Thermometers bestimmen die Genauigkeit der Messung des Instruments. Bei Verwendung eines Infrarot-Thermometers zur Temperaturmessung kann nur der Temperaturwert eines bestimmten Bereichs auf der Oberfläche des Messobjekts gemessen werden. Bei der Bestimmung der Messentfernung sollte darauf geachtet werden, dass die zu messende Fläche des Ziels gleich oder größer als das Sichtfeld des gemessenen Thermometers ist. Bei Thermometern mit Laservisier sollte der Laserpunkt mit einem Versatz von 12 mm über der Mitte des Ziels liegen. Im Allgemeinen gibt es drei Situationen bei der Messung:
(1) Wenn das gemessene Ziel größer als das Testsichtfeld ist, wird das Thermometer nicht durch die Hintergrundstrahlungsenergie außerhalb des Messbereichs beeinflusst und kann die tatsächliche Temperatur des gemessenen Objekts anzeigen, das sich in einem bestimmten Bereich innerhalb des optischen Bereichs befindet Ziel. Zu diesem Zeitpunkt ist der Messeffekt am besten. Genau wie bei der Überprüfung eines Infrarot-Thermometers sollte der Durchmesser der Zieloberfläche der Schwarzkörperstrahlungsquelle größer oder gleich dem vom Thermometer geforderten Zieldurchmesser sein.
(2) Wenn das gemessene Ziel dem Testsichtfeld entspricht, wurde es von der Hintergrundstrahlungsenergie beeinflusst, aber die Auswirkung ist relativ gering und der Messeffekt ist durchschnittlich.
(3) Wenn das gemessene Ziel kleiner als das Testsichtfeld ist, beeinträchtigt die Hintergrundstrahlungsenergie die Temperaturmesswerte, was zu Fehlern führt. Daher sollte bei der eigentlichen Temperaturmessung die Größe des gemessenen Ziels mehr als 50 Prozent des Sichtfeldes des Thermometers betragen.
4 Reaktionszeit und Umgebungsfaktoren
Die Reaktionszeit gibt die Reaktionsgeschwindigkeit des Infrarot-Thermometers auf die gemessene Temperaturänderung an, definiert als die Zeit, die erforderlich ist, um 95 Prozent der Energie des endgültigen Messwerts zu erreichen. Sie hängt mit der Zeitkonstante des Fotodetektors, der Signalverarbeitungsschaltung und des Anzeigesystems zusammen. Die Wahl der Ansprechzeit des Infrarot-Thermometers sollte an die Situation des gemessenen Ziels angepasst werden. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des gemessenen Ziels hoch ist oder sich die Temperatur schnell ändert, sollte ein schnell reagierendes Thermometer ausgewählt werden, da sonst die Signalantwort nicht ausreichend ist und die Messgenauigkeit verringert wird.
Genauigkeit; Bei statischen Zielen oder Zielen mit langsamen Temperaturänderungen kann die Reaktionszeit des Thermometers die Anforderungen lockern. Darüber hinaus beeinträchtigt eine große Änderung der Umgebungstemperatur die Messgenauigkeit des Infrarot-Thermometers. Damit das Infrarot-Thermometer verifiziert werden kann, muss es länger als 30 Minuten im Labor platziert werden, bevor es verifiziert werden kann.
