خطای دماسنج مادون قرمز چیست؟

خطای دماسنج مادون قرمز چیست؟

دماسنج های مادون قرمز معمولاً حدود 0.2 هستند.

بسیاری از دماسنج های مادون قرمز در حال حاضر در بازار از دماسنج های صنعتی برای جلوگیری از SARS اصلاح شده اند. آنها به شدت تحت تأثیر دمای محیط در آن زمان قرار می گیرند و دمای بدن اندازه گیری شده ممکن است با دمای واقعی خطا داشته باشد.

عوامل موثر بر خطای دماسنج مادون قرمز

1. نرخ تشعشع
میزان تابش یک کمیت فیزیکی است که توانایی تابش یک جسم را نسبت به یک جسم سیاه اندازه گیری می کند. علاوه بر این که به شکل ماده، زبری سطح، تقعر و تحدب جسم مرتبط است، با جهت آزمایش نیز مرتبط است. اگر جسم دارای سطح صاف باشد، جهت آن حساس تر است. میزان انتشار مواد مختلف متفاوت است. مقدار انرژی تشعشعی که توسط یک دماسنج مادون قرمز از یک جسم دریافت می شود، متناسب با تابش آن است.

(1) تنظیم تابش بر اساس قضیه Kirchhoff است: گسیل تک رنگ نیمکره (ε) سطح جسم برابر است با جذب تک رنگ نیمکره آن ( ), ε= . در شرایط تعادل حرارتی، توان تابشی یک جسم برابر با توان جذبی آن است، یعنی مجموع جذب ( )، بازتاب (ρ) و عبور ( ) 1 است، یعنی +ρ+ =1 . برای اجسام مات (یا با ضخامت معین)، میزان عبور می تواند به صورت =0 دیده شود و فقط تابش و انعکاس وجود دارد (+ρ=1). هنگامی که گسیل جسم بیشتر است، بازتابش کوچکتر است، و تأثیر پس زمینه و بازتاب است. برعکس، هر چه دمای پس‌زمینه بالاتر باشد یا بازتاب‌پذیری بیشتر باشد، تأثیر بیشتری بر آزمون خواهد داشت. از اینجا می توان دریافت که در طی فرآیند تشخیص واقعی، باید به تابش متناظر اجسام و دماسنج های مختلف توجه شود و تنظیم انتشار باید تا حد امکان دقیق باشد 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 ترجیحاً در 30 درجه است و معمولاً 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، زوایای آزمایش باید در طول آزمایش یکسان باشند تا با هم مقایسه شوند.

2. ضریب فاصله
ضریب فاصله (K{0}}S:D) نسبت فاصله S از دماسنج به هدف و قطر D هدف اندازه گیری دما است. تاثیر زیادی بر دقت دماسنج مادون قرمز دارد. هر چه مقدار K بزرگتر باشد، وضوح بالاتر است. . بنابراین اگر به دلیل شرایط محیطی دماسنج باید در فاصله دور از هدف نصب شود و اهداف کوچک باید اندازه گیری شوند، باید دماسنج با وضوح نوری بالا انتخاب شود تا خطاهای اندازه گیری کاهش یابد. در استفاده واقعی، بسیاری از مردم وضوح نوری دماسنج را نادیده می گیرند. صرف نظر از قطر D نقطه هدف اندازه گیری شده، پرتو لیزر را روشن کرده و برای آزمایش آن را با هدف اندازه گیری تراز کنید. در واقع، آنها نیاز 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. هنگامی که از یک دماسنج مادون قرمز برای اندازه گیری دما استفاده می شود، معمولاً فقط می تواند مقدار متوسط ​​یک منطقه خاص را در سطح هدف اندازه گیری شده اندازه گیری کند. به طور کلی سه وضعیت در طول آزمایش وجود دارد:

(1) هنگامی که هدف اندازه گیری شده بزرگتر از میدان دید آزمایشی باشد، دماسنج تحت تأثیر پس زمینه خارج از منطقه اندازه گیری قرار نمی گیرد و می تواند دمای واقعی جسم اندازه گیری شده را که در یک منطقه خاص در داخل هدف نوری قرار دارد نمایش دهد. اثر آزمایش در این زمان 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 وارد شاخه های بصری و صوتی دماسنج شده و در خواندن اندازه گیری دما اختلال ایجاد می کند و باعث خطا می شود. ابزار فقط میانگین وزنی دمای جسم اندازه گیری شده و 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. به عنوان زمان لازم برای رسیدن به 95 درصد انرژی قرائت نهایی تعریف می شود. این مربوط به ثابت زمانی ردیاب نوری، مدار پردازش سیگنال و سیستم نمایش است. اگر هدف بسیار سریع حرکت می کند یا هنگام اندازه گیری هدفی که به سرعت گرم می شود، باید از دماسنج مادون قرمز با واکنش سریع استفاده کرد. در غیر این صورت، پاسخ سیگنال کافی به دست نمی آید و دقت اندازه گیری کاهش می یابد. اما هر برنامه ای نیاز به یک دماسنج مادون قرمز با پاسخ سریع ندارد. برای اینرسی ثابت یا حرارتی فرآیند حرارتی هدف، زمان پاسخ دماسنج را می توان آرام کرد. بنابراین، انتخاب زمان پاسخ دماسنج مادون قرمز باید با شرایط هدف اندازه گیری شود.