Prinsip Kerja dan Analisis Kesalahan Termometer Inframerah
Komposisi sistem termometer inframerah
Pengukuran suhu inframerah mengadopsi metode analisis titik demi titik, yaitu, radiasi termal area lokal objek difokuskan pada satu detektor, dan daya radiasi diubah menjadi suhu melalui emisivitas objek yang diketahui. . Karena objek yang terdeteksi berbeda, rentang pengukuran dan kesempatan penggunaan, desain tampilan dan struktur internal termometer inframerah berbeda, tetapi struktur dasarnya umumnya serupa, terutama termasuk sistem optik, fotodetektor, penguat sinyal dan pemrosesan sinyal, output tampilan Inframerah radiasi yang dipancarkan oleh radiator dari struktur dasarnya memasuki sistem optik, dan radiasi infra merah dimodulasi menjadi radiasi bolak-balik oleh modulator, yang diubah menjadi sinyal listrik yang sesuai oleh detektor. Sinyal melewati amplifier dan sirkuit pemrosesan sinyal, dan diubah menjadi nilai suhu target yang diukur setelah dikoreksi sesuai dengan algoritme dalam instrumen dan emisivitas target.
Analisis Kesalahan Pengukuran Suhu Inframerah
Karena pengukuran suhu inframerah non-kontak, akan ada berbagai kesalahan, dan ada banyak faktor yang mempengaruhi kesalahan tersebut. Selain faktor instrumen itu sendiri, hal itu terutama terwujud dalam aspek-aspek berikut.
1. Tingkat radiasi
Emisivitas adalah kuantitas fisik dari kemampuan radiasi objek relatif terhadap benda hitam. Ini tidak hanya terkait dengan bentuk material objek, kekasaran permukaan, ketidakrataan, dll., Tetapi juga terkait dengan arah pengujian. Jika objeknya adalah permukaan yang halus, arahnya lebih sensitif. Emisivitas zat yang berbeda berbeda, dan jumlah energi radiasi yang diterima oleh termometer inframerah dari suatu objek sebanding dengan emisivitasnya.
(1) Pengaturan emisivitas
Menurut teorema Kirchhoff [2]: emisivitas monokromatik hemisfer (ε) permukaan objek sama dengan absorptivitas monokromatik hemisfernya ( ), ε= . Dalam kondisi kesetimbangan termal, daya radiasi suatu benda sama dengan daya serapnya, yaitu jumlah laju serapan ( ), reflektifitas (ρ), dan transmisi ( ) adalah 1, yaitu ditambah ρ ditambah {{ 3}}, dan Gambar 3 menjelaskan hukum di atas. Untuk transmisi objek buram (atau dengan ketebalan tertentu) terlihat =0, hanya radiasi dan refleksi (ditambah ρ=1), ketika emisivitas objek lebih tinggi, reflektivitas lebih kecil, pengaruh latar belakang dan refleksi Semakin kecil nilainya, maka akurasi tes akan semakin tinggi; sebaliknya, semakin tinggi suhu latar belakang atau semakin tinggi reflektivitas, semakin besar pengaruhnya terhadap pengujian. Dari sini dapat dilihat bahwa dalam proses pendeteksian yang sebenarnya, kita harus memperhatikan emisivitas yang sesuai dengan objek dan termometer yang berbeda, dan mengatur emisivitas seakurat mungkin untuk mengurangi kesalahan suhu yang diukur.
(2) Uji sudut
Emisivitas terkait dengan arah pengujian. Semakin besar sudut uji, semakin besar kesalahan uji. Ini mudah diabaikan saat menggunakan inframerah untuk pengukuran suhu. Secara umum, sudut uji paling baik dalam 30 derajat, umumnya tidak lebih tinggi dari 45 derajat, jika harus diuji pada suhu lebih tinggi dari 45 derajat, emisivitas dapat diturunkan dengan tepat untuk koreksi. Jika data pengukuran suhu dari dua benda yang identik akan dinilai dan dianalisis, maka sudut uji harus sama selama pengujian, sehingga lebih sebanding.
