Mikä on infrapunalämpömittarin virhe?
Infrapunalämpömittarit ovat yleensä noin 0.2.
Monet tällä hetkellä markkinoilla olevista infrapunalämpömittareista on muunnettu teollisuuslämpömittareista SARSin estämiseksi. Senhetkinen ympäristön lämpötila vaikuttaa niihin suuresti, ja mitattu kehon lämpötila voi poiketa todellisesta lämpötilasta.
Infrapunalämpömittarin virheeseen vaikuttavat tekijät
1. Säteilynopeus
Säteilynopeus on fysikaalinen suure, joka mittaa kohteen säteilykykyä suhteessa mustaan kappaleeseen. Sen lisäksi, että se liittyy kohteen materiaalin muotoon, pinnan karheuteen, koveruuteen ja kuperuuteen, se liittyy myös testin suuntaan. Jos esineellä on sileä pinta, sen suuntaus on herkempi. Eri materiaalien emissiokyky on erilainen. Infrapunalämpömittarin kohteesta vastaanottaman säteilyenergian määrä on verrannollinen sen emissiivisyyteen.
(1) Emissiivisyyden asetus perustuu Kirchhoffin lauseeseen: objektin pinnan puolipallon monokromaattinen emissiivisyys (ε) on yhtä suuri kuin sen puolipallon monokromaattinen absorptiokyky ( ), ε= . Terminen tasapainon olosuhteissa kohteen säteilyteho on yhtä suuri kuin sen absorboitunut teho, eli absorptiokyvyn ( ), heijastavuuden (ρ) ja läpäisykyvyn ( ) summa on 1, eli +ρ+ =1 . Läpinäkymättömän (tai tietyn paksuisen) esineiden läpäisykyky voidaan nähdä muodossa =0, ja siinä on vain säteilyä ja heijastusta ( +ρ=1). Kun kohteen emissiokyky on suurempi, heijastuskyky on pienempi ja taustan ja heijastuksen vaikutus Mitä pienempi arvo, sitä suurempi on testin tarkkuus; päinvastoin, mitä korkeampi taustalämpötila tai korkeampi heijastavuus, sitä suurempi vaikutus testiin. Tästä voidaan nähdä, että varsinaisessa havaintoprosessissa on kiinnitettävä huomiota eri esineiden ja lämpömittareiden vastaaviin emissiokykyyn ja emissiivisyysasetuksen tulee olla mahdollisimman tarkka, jotta mitatun lämpötilan virhe pienenee.
(2) Testikulma
Emissiivisyys liittyy testisuuntaan. Mitä suurempi testikulma, sitä suurempi testivirhe. Tämä jää helposti huomiotta käytettäessä infrapunaa lämpötilan mittaukseen. Yleisesti ottaen testikulma on mieluiten 30 asteen sisällä, eikä se yleensä saisi olla suurempi kuin 45 astetta. Jos testin on oltava suurempi kuin 45 astetta, emissiivisuutta voidaan alentaa sopivasti korjausta varten. Mikäli kahden identtisen kohteen lämpötilamittaustietoja halutaan arvioida ja analysoida, on testikulmien oltava samat testin aikana, jotta ne ovat paremmin vertailukelpoisia.
2. Etäisyyskerroin
Etäisyyskerroin (K=S:D) on etäisyyden S lämpömittarista kohteeseen ja lämpötilan mittauskohteen halkaisijan D suhde. Sillä on suuri vaikutus infrapunalämpömittarin tarkkuuteen. Mitä suurempi K-arvo, sitä korkeampi resoluutio. . Siksi, jos lämpömittari on ympäristöolosuhteiden vuoksi asennettava kauas kohteesta ja pieniä kohteita on mitattava, tulee valita korkealla optisella resoluutiolla varustettu lämpömittari mittausvirheiden vähentämiseksi. Varsinaisessa käytössä monet ihmiset jättävät huomioimatta lämpömittarin optisen resoluution. Riippumatta mitatun kohdepisteen halkaisijasta D, kytke lasersäde päälle ja kohdista se mittauskohteen kanssa testattavaksi. Itse asiassa he jättivät huomioimatta lämpömittarin S:D-arvovaatimuksen, joten mitatussa lämpötilassa olisi tietty virhe.
3. Tavoitekoko
Mitattava kohde ja lämpömittarin näkökenttä määräävät laitteen mittaustarkkuuden. Infrapunalämpömittaria käytettäessä lämpötilan mittaamiseen voidaan yleensä mitata vain tietyn alueen keskiarvo mitattavan kohteen pinnalla. Testauksen aikana on yleensä kolme tilannetta:
(1) Kun mitattu kohde on suurempi kuin testinäkökenttä, mittausalueen ulkopuolella oleva tausta ei vaikuta lämpömittariin ja se voi näyttää optisen kohteen tietyllä alueella sijaitsevan mitatun kohteen todellisen lämpötilan. Testivaikutus on paras tällä hetkellä.
(2) Kun mitattu kohde on yhtä suuri kuin testinäkökenttä, taustalämpötila on vaikuttanut, mutta se on silti suhteellisen pieni ja testivaikutus on keskimääräinen.
(3) Kun mitattu kohde on pienempi kuin testinäkökenttä, taustasäteilyenergia pääsee lämpömittarin visuaalisiin ja akustisiin haaroihin ja häiritsee lämpötilan mittauslukemaa aiheuttaen virheitä. Laite näyttää vain mitatun kohteen ja taustalämpötilojen painotetun keskiarvon.
