ข้อผิดพลาดของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดคืออะไร?

ข้อผิดพลาดของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดคืออะไร?

โดยทั่วไปเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดจะอยู่ที่ประมาณ 0.2

เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดหลายตัวในท้องตลาดในปัจจุบันได้รับการดัดแปลงจากเครื่องวัดอุณหภูมิทางอุตสาหกรรมเพื่อป้องกันโรคซาร์ส อุณหภูมิแวดล้อมในขณะนั้นได้รับผลกระทบอย่างมาก และอุณหภูมิร่างกายที่วัดได้อาจมีข้อผิดพลาดกับอุณหภูมิจริง

ปัจจัยที่ส่งผลต่อข้อผิดพลาดของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด

1. อัตราการแผ่รังสี
อัตราการแผ่รังสีคือปริมาณทางกายภาพที่ใช้วัดความสามารถในการแผ่รังสีของวัตถุที่สัมพันธ์กับวัตถุสีดำ นอกจากจะสัมพันธ์กับรูปร่างของวัสดุ ความขรุขระของพื้นผิว ความเว้า และความนูนของวัตถุแล้ว ยังสัมพันธ์กับทิศทางของการทดสอบด้วย หากวัตถุมีพื้นผิวเรียบ ทิศทางของวัตถุจะมีความละเอียดอ่อนมากขึ้น การเปล่งรังสีของวัสดุต่างกันจะแตกต่างกัน ปริมาณพลังงานรังสีที่ได้รับจากเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดจากวัตถุนั้นแปรผันตามสภาพเปล่งรังสีของมัน

(1) การตั้งค่าการเปล่งรังสีขึ้นอยู่กับทฤษฎีบทของเคอร์ชอฟ: ค่าการเปล่งแสงสีเดียวในครึ่งวงกลม (ε) ของพื้นผิวของวัตถุจะเท่ากับค่าการดูดกลืนแสงสีเดียวในครึ่งวงกลม ( ), ε= ภายใต้สภาวะสมดุลความร้อน กำลังการแผ่รังสีของวัตถุจะเท่ากับกำลังดูดกลืนของวัตถุ นั่นคือ ผลรวมของการดูดซับ ( ) การสะท้อนกลับ (ρ) และการส่งผ่าน ( ) เท่ากับ 1 นั่นคือ +ρ+ =1 . สำหรับวัตถุทึบแสง (หรือมีความหนาบางค่า) การส่งผ่านสามารถมองเห็นได้เป็น =0 และมีเพียงการแผ่รังสีและการสะท้อน ( +ρ=1) เมื่อค่าการแผ่รังสีของวัตถุสูงขึ้น การสะท้อนกลับจะน้อยลง และอิทธิพลของพื้นหลังและการสะท้อนคือ ค่าที่น้อยลง ความแม่นยำของการทดสอบก็จะยิ่งสูงขึ้น ในทางกลับกัน ยิ่งอุณหภูมิพื้นหลังสูงหรือค่าการสะท้อนแสงยิ่งสูง ผลกระทบต่อการทดสอบก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย จากนี้จะเห็นได้ว่าในระหว่างกระบวนการตรวจจับจริง จะต้องให้ความสนใจกับค่าการแผ่รังสีที่สอดคล้องกันของวัตถุและเครื่องวัดอุณหภูมิต่างๆ และการตั้งค่าการแผ่รังสีควรจะแม่นยำที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อลดข้อผิดพลาดของอุณหภูมิที่วัดได้

(2) มุมทดสอบ
การแผ่รังสีสัมพันธ์กับทิศทางการทดสอบ ยิ่งมุมทดสอบมากเท่าใด ข้อผิดพลาดในการทดสอบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งมองข้ามได้ง่ายเมื่อใช้อินฟราเรดในการวัดอุณหภูมิ โดยทั่วไป มุมทดสอบควรอยู่ภายใน 30 องศา และโดยทั่วไปไม่ควรเกิน 45 องศา หากการทดสอบต้องมากกว่า 45 องศา สามารถลดการปล่อยรังสีได้อย่างเหมาะสมเพื่อการแก้ไข หากต้องพิจารณาและวิเคราะห์ข้อมูลการวัดอุณหภูมิของวัตถุที่เหมือนกันสองชิ้น มุมทดสอบจะต้องเท่ากันในระหว่างการทดสอบ เพื่อให้เปรียบเทียบได้มากขึ้น

2. ค่าสัมประสิทธิ์ระยะทาง
ค่าสัมประสิทธิ์ระยะทาง (K=S:D) คืออัตราส่วนของระยะทาง S จากเทอร์โมมิเตอร์ไปยังเป้าหมายและเส้นผ่านศูนย์กลาง D ของเป้าหมายการวัดอุณหภูมิ ซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อความแม่นยำของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด ยิ่งค่า K มาก ความละเอียดก็จะยิ่งสูงขึ้น - ดังนั้น หากต้องติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์ให้ห่างจากเป้าหมายเนื่องจากสภาพแวดล้อม และจำเป็นต้องวัดชิ้นงานขนาดเล็ก ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่มีความละเอียดแสงสูงเพื่อลดข้อผิดพลาดในการวัด ในการใช้งานจริง หลายๆ คนเพิกเฉยต่อความละเอียดเชิงแสงของเทอร์โมมิเตอร์ ไม่ว่าจุดเป้าหมายที่วัดจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง D เท่าใด ให้เปิดลำแสงเลเซอร์และจัดตำแหน่งให้ตรงกับเป้าหมายการวัดที่จะทดสอบ พวกเขาเพิกเฉยต่อข้อกำหนดค่า S:D ของเทอร์โมมิเตอร์ ดังนั้นอุณหภูมิที่วัดได้อาจมีข้อผิดพลาดบางอย่าง

3. ขนาดเป้าหมาย
วัตถุที่กำลังวัดและขอบเขตการมองเห็นของเทอร์โมมิเตอร์จะเป็นตัวกำหนดความแม่นยำในการวัดของเครื่องมือ เมื่อใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดในการวัดอุณหภูมิ โดยทั่วไปจะสามารถวัดค่าเฉลี่ยของพื้นที่เฉพาะบนพื้นผิวของชิ้นงานที่กำลังวัดได้เท่านั้น โดยทั่วไปมีสามสถานการณ์ในระหว่างการทดสอบ:

(1) เมื่อชิ้นงานที่วัดมีขนาดใหญ่กว่าขอบเขตการมองเห็นทดสอบ เทอร์โมมิเตอร์จะไม่ได้รับผลกระทบจากพื้นหลังที่อยู่นอกพื้นที่การวัด และสามารถแสดงอุณหภูมิที่แท้จริงของวัตถุที่วัดได้ซึ่งอยู่ในพื้นที่เฉพาะภายในเป้าหมายทางแสง ผลการทดสอบดีที่สุดในเวลานี้

(2) เมื่อเป้าหมายที่วัดได้เท่ากับช่องมองทดสอบ อุณหภูมิพื้นหลังจะได้รับผลกระทบ แต่ก็ยังค่อนข้างเล็ก และผลการทดสอบก็อยู่ในระดับปานกลาง

(3) เมื่อชิ้นงานที่วัดได้มีขนาดเล็กกว่าขอบเขตการมองเห็นที่ทดสอบ พลังงานรังสีพื้นหลังจะเข้าสู่สาขาภาพและเสียงของเครื่องวัดอุณหภูมิ และรบกวนการอ่านค่าการวัดอุณหภูมิ ทำให้เกิดข้อผิดพลาด เครื่องมือจะแสดงเฉพาะค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของวัตถุที่วัดได้และอุณหภูมิพื้นหลังเท่านั้น