4 factores que afectan el error del termómetro infrarrojo
1. Tasa de radiación
La emisividad es una cantidad física de la capacidad de radiación de un objeto en relación con un cuerpo negro. No solo está relacionado con la forma del material del objeto, la rugosidad de la superficie, la irregularidad, etc., sino también con la dirección de la prueba. Si el objeto es una superficie lisa, su direccionalidad es más sensible. La emisividad de diferentes sustancias es diferente, y la cantidad de energía de radiación recibida por un termómetro infrarrojo de un objeto es proporcional a su emisividad.
(1) La emisividad se establece según el teorema de Kirchhoff: la emisividad monocromática hemisférica (ε) de la superficie del objeto es igual a su absortividad monocromática hemisférica ( ), ε= . En condiciones de equilibrio térmico, la potencia de radiación de un objeto es igual a su potencia absorbida, es decir, la suma de la tasa de absorción ( ), la reflectividad (ρ) y la transmitancia ( ) es 1, es decir, más ρ más {{ 3}}. Para la transmitancia del objeto opaco (o con un cierto grosor) visible =0, solo radiación y reflexión (más ρ=1), cuando la emisividad del objeto es mayor, la reflectividad es menor, la influencia del fondo y reflexión Cuanto menor sea el valor, mayor será la precisión de la prueba; por el contrario, cuanto mayor sea la temperatura de fondo o mayor sea la reflectividad, mayor será el impacto en la prueba. De esto puede verse que en el proceso de detección real, debemos prestar atención a la emisividad correspondiente a diferentes objetos y termómetros, y establecer la emisividad con la mayor precisión posible para reducir el error de la temperatura medida.
(2) Ángulo de prueba
La emisividad está relacionada con la dirección de la prueba. Cuanto mayor sea el ángulo de prueba, mayor será el error de prueba. Esto se pasa por alto fácilmente cuando se utilizan infrarrojos para medir la temperatura. En términos generales, el ángulo de prueba es mejor dentro de los 30 grados y, en general, no debe ser superior a los 45 grados. Si la prueba tiene que ser superior a 45 grados, la emisividad puede reducirse adecuadamente para su corrección. Si se van a juzgar y analizar los datos de medición de temperatura de dos objetos idénticos, entonces el ángulo de prueba debe ser el mismo durante la prueba, para que sea más comparable.
2. Coeficiente de distancia
El coeficiente de distancia (K=S:D) es la relación entre la distancia S desde el termómetro hasta el objetivo y el diámetro D del objetivo de medición de temperatura. Tiene una gran influencia en la precisión del termómetro infrarrojo. Cuanto mayor sea el valor K, mayor será la resolución. Por lo tanto, si el termómetro debe instalarse lejos del objetivo debido a las condiciones ambientales y se va a medir un objetivo pequeño, se debe seleccionar un termómetro con alta resolución óptica para reducir el error de medición. En el uso real, muchas personas ignoran la resolución óptica del termómetro. Independientemente del tamaño del diámetro D del punto objetivo a medir, encienda el rayo láser y alinéelo con el objetivo de medición para la prueba. De hecho, ignoraron los requisitos del valor S:D del termómetro, por lo que la temperatura medida tendrá un cierto error.
3. Tamaño objetivo
El objeto a medir y el campo de visión del termómetro determinan la precisión de la medición del instrumento. Cuando se usa un termómetro infrarrojo para medir la temperatura, generalmente solo se puede medir el valor promedio de un área determinada en la superficie del objetivo medido. Generalmente, hay tres situaciones en la prueba:
(1) Cuando el objetivo medido es más grande que el campo de visión de prueba, el termómetro no se verá afectado por el fondo fuera del área de medición y puede mostrar la temperatura real del objeto medido ubicado en un área determinada dentro del objetivo óptico. En este momento, el efecto de prueba es el mejor.
(2) Cuando el objetivo medido es igual al campo de visión de la prueba, la temperatura de fondo se ha visto afectada, pero aún es relativamente pequeña y el efecto de la prueba es promedio.
(3) Cuando el objetivo medido es más pequeño que el campo de visión de prueba, la energía de radiación de fondo ingresará en los símbolos visuales y acústicos del termómetro e interferirá con las lecturas de medición de temperatura, causando errores. El instrumento solo muestra el promedio ponderado del objeto medido y la temperatura de fondo.
4. Tiempo de respuesta
El tiempo de respuesta indica la velocidad de reacción del termómetro infrarrojo al cambio de temperatura medido, que se define como el tiempo requerido para alcanzar el 95 por ciento de la energía de la lectura final, que está relacionado con la constante de tiempo del fotodetector, circuito de procesamiento de señales y sistema de visualización. Si la velocidad de movimiento del objetivo es rápida o al medir un objetivo de calentamiento rápido, se debe seleccionar un termómetro infrarrojo de respuesta rápida; de lo contrario, no se logrará la respuesta de señal suficiente y se reducirá la precisión de la medición. Pero no todas las aplicaciones requieren un termómetro infrarrojo de respuesta rápida. Para procesos térmicos estacionarios o de destino donde existe inercia térmica, el tiempo de respuesta del pirómetro se puede relajar. Por lo tanto, la elección del tiempo de respuesta del termómetro infrarrojo debe adaptarse a la situación del objetivo medido.
