การวิจัยเกี่ยวกับวิธีการเปรียบเทียบข้อผิดพลาดในการสอบเทียบด้วยตนเองสำหรับเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด
บทคัดย่อ: เนื่องจากมีการใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดในสายการผลิตมาเป็นเวลานานสำหรับการทดสอบที่ไซต์งาน การใช้สภาพแวดล้อมที่รุนแรง และการบำรุงรักษาประจำวันที่ไม่เหมาะสม เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดภายในระยะเวลาการตรวจสอบความถูกต้องอาจไม่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำ หรือแม้แต่ความล้มเหลวของอุปกรณ์ส่งผลให้การวัดค่าไม่ถูกต้องและส่งผลกระทบต่อโครงข่ายไฟฟ้า การทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคง ตามหลักการของการวัดอุณหภูมิอินฟราเรดจะมีการศึกษาวิธีการสอบเทียบด้วยตนเองของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดในการทำงาน ผู้ใช้สามารถใช้อุปกรณ์ง่ายๆ ที่ผลิตขึ้นเองเพื่อทำการทดสอบเชิงคุณภาพและวิเคราะห์เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดได้ตลอดเวลา วิธีการนั้นง่ายและสะดวก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดอยู่ในสภาพการทำงานที่ดี วัดได้อย่างแม่นยำ และลดอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีสมัยใหม่ เครื่องวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบสายไฟฟ้า การบำรุงรักษา และการทำงานของสถานีไฟฟ้าย่อย เพื่อตรวจจับอุณหภูมิที่ผิดปกติของอุปกรณ์ไฟฟ้า อุปกรณ์จ่ายไฟ สายไฟ ขั้วต่อไฟฟ้า ฯลฯ ภายใต้สภาวะการทำงานและกระแสไฟฟ้าพบว่า ข้อบกพร่องในอุปกรณ์ไฟฟ้า ไม่ว่าเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดที่ใช้งานจะอยู่ในสภาพการทำงานที่ดีหรือไม่ ส่งผลโดยตรงต่อการทำงานที่ปลอดภัยและเสถียรของโครงข่ายไฟฟ้าหรือไม่ เพื่อปรับปรุงคุณภาพงานและมั่นใจในความปลอดภัย จะต้องดำเนินการสอบเทียบเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดด้วยตนเองเพื่อให้แน่ใจว่าเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดที่ทำงานอยู่ในสภาพการทำงานที่ดี
การแผ่รังสีวัตถุดำและหลักการวัดอุณหภูมิอินฟราเรด
วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์จะปล่อยพลังงานรังสีอินฟราเรดออกสู่พื้นที่โดยรอบอย่างต่อเนื่อง ขนาดของพลังงานรังสีอินฟราเรดของวัตถุและการกระจายตามความยาวคลื่นมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับอุณหภูมิพื้นผิวของมันมาก ดังนั้น ด้วยการวัดพลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุ ระบบแสงของเทอร์โมมิเตอร์จึงถูกแปลงเป็นเซ็นเซอร์ไฟฟ้าบนเครื่องตรวจจับ สัญญาณและผ่านส่วนแสดงผลของเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดเพื่อแสดงอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุที่วัดสามารถวัดอุณหภูมิพื้นผิวได้อย่างแม่นยำซึ่งเป็นพื้นฐานวัตถุประสงค์สำหรับการวัดอุณหภูมิรังสีอินฟราเรด
คุณสมบัติของเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด: การวัดแบบไม่สัมผัส, ช่วงการวัดอุณหภูมิที่กว้าง, ความเร็วตอบสนองที่รวดเร็ว, ความไวสูง แต่เนื่องจากอิทธิพลของการปล่อยก๊าซของวัตถุที่วัดได้ แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะวัดอุณหภูมิที่แท้จริงของวัตถุที่วัดได้ การวัดอุณหภูมิคืออุณหภูมิพื้นผิว
วิธีการตรวจสอบมาตรฐานของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดคือการใช้การตรวจสอบเตาหลอมตัวสีดำ วัตถุสีดำหมายถึงวัตถุที่มีอัตราการดูดกลืนรังสีตกกระทบทุกความยาวคลื่นเท่ากับ 1 ไม่ว่าในสถานการณ์ใดก็ตาม วัตถุสีดำเป็นแบบจำลองวัตถุในอุดมคติ ดังนั้นจึงแนะนำค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีที่แตกต่างกันไปตามคุณสมบัติของวัสดุและสถานะของพื้นผิว กล่าวคือ ค่าการแผ่รังสี ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของสมรรถนะการแผ่รังสีของวัตถุจริงต่อของวัตถุสีดำที่ อุณหภูมิเดียวกัน กฎการแผ่รังสีและการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของวัตถุเป็นไปตามกฎของเคอร์ชอฟฟ์ เมื่อลำแสงรังสีถูกฉายลงบนพื้นผิวของวัตถุใดๆ ตามหลักการอนุรักษ์พลังงาน ผลรวมของการดูดกลืนแสง การสะท้อนกลับ และการส่องผ่านของวัตถุนั้นไปยังรังสีที่ตกกระทบ จะต้องเท่ากับ 1 โดยทั่วไปค่าการแผ่รังสีจะไม่เท่ากับ 1 ง่ายต่อการวัด โดยปกติแล้ว การเปล่งรังสีสามารถกำหนดได้โดยการวัดค่าการดูดซับ ดังนั้นแหล่งกำเนิดรังสีวัตถุดำจึงถูกใช้เป็นมาตรฐานรังสีเพื่อตรวจสอบความเข้มของรังสีของแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดต่างๆ
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดประกอบด้วยระบบออปติคัล เครื่องตรวจจับโฟโตอิเล็กทริค เครื่องขยายสัญญาณ การประมวลผลสัญญาณ เอาต์พุตการแสดงผล และส่วนอื่นๆ การแผ่รังสีจากวัตถุที่วัดได้และแหล่งกำเนิดการสะท้อนจะถูกดีมอดูเลตโดยโมดูเลเตอร์ จากนั้นจึงป้อนข้อมูลไปยังเครื่องตรวจจับอินฟราเรด ความแตกต่างระหว่างสัญญาณทั้งสองจะถูกขยายโดยตัวป้องกันแอมพลิฟายเออร์และควบคุมอุณหภูมิของแหล่งป้อนกลับ เพื่อให้ความกระจ่างสเปกตรัมของแหล่งป้อนกลับจะเหมือนกับของวัตถุ จอแสดงผลจะแสดงอุณหภูมิความสว่างของวัตถุที่วัดได้ อุณหภูมิที่วัดด้วยเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดคืออุณหภูมิการแผ่รังสีของวัตถุมากกว่าอุณหภูมิที่แท้จริงของวัตถุ เนื่องจากไม่มีวัตถุสีดำสัมบูรณ์ ปริมาณรังสีความร้อนรวมของวัตถุจริงที่อุณหภูมิเดียวกันจึงน้อยกว่าปริมาณรังสีวัตถุสีดำสัมบูรณ์เสมอ ดังนั้นการวัดด้วยอินฟราเรด อุณหภูมิที่วัดด้วยเทอร์โมมิเตอร์ควรจะต่ำกว่านี้อย่างแน่นอน กว่าอุณหภูมิที่แท้จริงของวัตถุ เมื่อวัดอุณหภูมิ ควรตั้งค่าการแผ่รังสีของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (สำหรับเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดที่สามารถปรับค่าการแผ่รังสีได้) ให้มีค่าการแผ่รังสีเดียวกันกับวัสดุที่วัด เพื่อให้ค่าที่วัดได้ใกล้เคียงกับค่าที่วัดได้มากที่สุด อุณหภูมิที่แท้จริงของวัตถุจะเท่ากัน
ปัจจุบันเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดมีการใช้กันอย่างแพร่หลายและกลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการตรวจจับข้อบกพร่องในอุปกรณ์ไฟฟ้า เนื่องจากการใช้งานในระยะยาวในสายการผลิต การทดสอบนอกสถานที่ของขั้วต่อเต้าเสียบอุปกรณ์ไฟฟ้า แคลมป์รูปตัว T ขั้วต่อบุชชิ่งผนัง โหนดบัสบาร์ ประตูมีด ขั้วต่อสายเคเบิลในสถานีย่อย ท่อต่อสายไฟ แคลมป์ลวด หรือจุดต่อสายไฟสำหรับสายส่งที่รออยู่ เนื่องจากสภาพแวดล้อมการใช้งานในสถานที่ที่รุนแรงและการบำรุงรักษารายวันที่ไม่เหมาะสม เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดที่ใช้งานอยู่อาจไม่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำหรือแม้กระทั่งอุปกรณ์ขัดข้อง ส่งผลให้เกิดการวัดที่ไม่ถูกต้องและส่งผลต่อการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของโครงข่ายไฟฟ้า บทความนี้ศึกษาวิธีการสอบเทียบด้วยตนเองของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดในการทำงานตามหลักการวัดอุณหภูมิอินฟราเรด มันง่ายและสะดวก ผู้ใช้สามารถสร้างอุปกรณ์สอบเทียบด้วยตนเองได้ด้วยวิธีนี้ สามารถทดสอบว่าเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดอยู่ในสภาพการทำงานที่ดีหรือไม่เพื่อลดอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น
