خطای دماسنج مادون قرمز چقدر است؟

خطای دماسنج مادون قرمز چقدر است؟

بسیاری از دماسنج های مادون قرمز در حال حاضر در بازار از دماسنج های صنعتی برای رفع نیازهای پیشگیری از SARS تبدیل شده اند. آنها به شدت تحت تأثیر دمای محیط در آن زمان قرار می گیرند و بین دمای اندازه گیری شده بدن و دمای واقعی خطا وجود دارد.

عوامل موثر بر خطای دماسنج مادون قرمز
1. نرخ تشعشع
تابش کمیت فیزیکی توانایی تابش یک جسم نسبت به جسم سیاه است. این نه تنها به شکل ماده، زبری سطح، ناهمواری و غیره مربوط می شود، بلکه به جهت آزمایش نیز مربوط می شود. اگر جسم یک سطح صاف باشد، جهت آن حساس تر است. گسیل پذیری مواد مختلف متفاوت است و مقدار انرژی تابشی که دماسنج مادون قرمز از یک جسم دریافت می کند، متناسب با تابش آن است.

(1) تابش بر اساس قضیه Kirchhoff تنظیم می شود: گسیل تک رنگ نیمکره (ε) سطح جسم برابر است با جذب تک رنگ نیمکره آن ( ), ε= . در شرایط تعادل حرارتی، قدرت تابش یک جسم برابر با توان جذبی آن است، یعنی مجموع نرخ جذب ( )، بازتاب (ρ) و عبور ( ) 1 است، یعنی به اضافه ρ به اضافه {{ 3}}. برای انتقال جسم مات (یا با ضخامت معین) قابل مشاهده =0، فقط تابش و انعکاس (به اضافه ρ=1)، هنگامی که تابش جسم بیشتر است، بازتاب کوچکتر است، تأثیر پس زمینه و انعکاس هر چه مقدار کوچکتر باشد، دقت آزمون بالاتر خواهد بود. برعکس، هرچه دمای پس زمینه بالاتر یا بازتابش بیشتر باشد، تاثیر بیشتری بر تست خواهد داشت. از اینجا می توان دریافت که در فرآیند تشخیص واقعی باید به تابش مربوط به اجسام و دماسنج های مختلف توجه کرد و تابش را تا حد امکان دقیق تنظیم کرد تا خطای دمای اندازه گیری شده کاهش یابد.

(2) زاویه تست
تابش به جهت تست مربوط می شود. هر چه زاویه تست بزرگتر باشد، خطای تست بیشتر است. هنگام استفاده از مادون قرمز برای اندازه‌گیری دما، این موضوع به راحتی نادیده گرفته می‌شود. به طور کلی، زاویه تست در 30 درجه بهترین است و به طور کلی نباید بیشتر از 45 درجه باشد. اگر آزمون باید بیشتر از 45 درجه باشد، می توان میزان انتشار را به طور مناسب برای اصلاح کاهش داد. اگر قرار است داده‌های اندازه‌گیری دمای دو جسم یکسان قضاوت و تجزیه و تحلیل شوند، در این صورت زاویه آزمایش باید در طول آزمایش یکسان باشد تا قابل مقایسه‌تر باشد.

2. ضریب فاصله
ضریب فاصله (K{0}}S:D) نسبت فاصله S از دماسنج به هدف و قطر D هدف اندازه گیری دما است. تأثیر زیادی بر دقت دماسنج مادون قرمز دارد. هر چه مقدار K بزرگتر باشد، وضوح بالاتر است. بنابراین اگر به دلیل شرایط محیطی باید دماسنج را دور از هدف نصب کرد و هدف کوچکی نیز اندازه گیری شود، باید دماسنج با وضوح نوری بالا انتخاب شود تا خطای اندازه گیری کاهش یابد. در استفاده واقعی، بسیاری از مردم وضوح نوری دماسنج را نادیده می گیرند. صرف نظر از اندازه قطر D نقطه هدفی که باید اندازه گیری شود، پرتو لیزر را روشن کرده و آن را برای آزمایش با هدف اندازه گیری تراز کنید. در واقع آنها الزامات مقدار S:D دماسنج را نادیده گرفتند، بنابراین دمای اندازه گیری شده دارای خطای خاصی خواهد بود.

3. اندازه هدف
جسم مورد اندازه گیری و میدان دید دماسنج دقت اندازه گیری دستگاه را تعیین می کند. هنگام استفاده از دماسنج مادون قرمز برای اندازه‌گیری دما، معمولاً فقط مقدار متوسط ​​یک منطقه خاص در سطح هدف اندازه‌گیری شده قابل اندازه‌گیری است. به طور کلی، سه حالت در آزمون وجود دارد:
(1) هنگامی که هدف اندازه گیری شده بزرگتر از میدان دید آزمایشی باشد، دماسنج تحت تأثیر پس زمینه خارج از ناحیه اندازه گیری قرار نمی گیرد و می تواند دمای واقعی جسم اندازه گیری شده را که در ناحیه خاصی در هدف نوری قرار دارد نمایش دهد. در این زمان، اثر آزمایش بهترین است.

(2) هنگامی که هدف اندازه گیری شده با میدان دید آزمایش برابر است، دمای پس زمینه تحت تأثیر قرار گرفته است، اما هنوز نسبتاً کوچک است و اثر آزمایش متوسط ​​است.

(3) هنگامی که هدف اندازه گیری شده کوچکتر از میدان دید آزمایشی باشد، انرژی تشعشع پس زمینه به نمادهای بصری و صوتی دماسنج وارد می شود و با قرائت های اندازه گیری دما تداخل می کند و باعث خطا می شود. ابزار فقط میانگین وزنی جسم اندازه گیری شده و دمای پس زمینه را نمایش می دهد.

4. زمان پاسخگویی
زمان پاسخ نشان دهنده سرعت واکنش دماسنج مادون قرمز به تغییر دمای اندازه گیری شده است که به عنوان زمان لازم برای رسیدن به 95 درصد انرژی قرائت نهایی تعریف می شود که مربوط به ثابت زمانی ردیاب نوری، مدار پردازش سیگنال است. و سیستم نمایش اگر سرعت حرکت هدف سریع باشد یا هنگام اندازه گیری یک هدف با گرمایش سریع، یک دماسنج مادون قرمز با واکنش سریع انتخاب شود، در غیر این صورت پاسخ سیگنال کافی حاصل نمی شود و دقت اندازه گیری کاهش می یابد. اما همه برنامه ها به دماسنج مادون قرمز با پاسخ سریع نیاز ندارند. برای فرآیندهای حرارتی ثابت یا هدف که در آن اینرسی حرارتی وجود دارد، زمان پاسخ پیرومتر ممکن است آرام شود. بنابراین، انتخاب زمان پاسخ دماسنج مادون قرمز باید با وضعیت هدف اندازه گیری شده تطبیق داده شود.