4 العوامل المؤثرة في خطأ ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
1. معدل الإشعاع
الابتعاثية هي كمية فيزيائية لقدرة الجسم الإشعاعية بالنسبة لجسم أسود. لا يتعلق فقط بشكل مادة الكائن ، وخشونة السطح ، والتفاوت ، وما إلى ذلك ، ولكنه يرتبط أيضًا باتجاه الاختبار. إذا كان الكائن سطحًا أملسًا ، فإن اتجاهه يكون أكثر حساسية. تختلف انبعاثية المواد المختلفة ، وتتناسب كمية الطاقة الإشعاعية التي يتلقاها مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء من جسم ما مع قدرتها على الانبعاث.
(1) يتم تعيين الابتعاثية وفقًا لنظرية كيرشوف: الانبعاثية أحادية اللون نصف كروية (ε) لسطح الجسم تساوي الامتصاصية أحادية اللون نصف كروية () ، ε =. في ظل ظروف التوازن الحراري ، تساوي قدرة إشعاع جسم ما قدرته الممتصة ، أي مجموع معدل الامتصاص () ، والانعكاس (ρ) ، والنفاذية () هو 1 ، أي زائد ρ زائد {{ 3}}. بالنسبة للمعتمة (أو بسمك معين) ، تكون نفاذية الجسم مرئية =0 ، فقط الإشعاع والانعكاس (زائد ρ =1) ، عندما تكون انبعاث الجسم أعلى ، يكون الانعكاس أقل ، وتأثير الخلفية والانعكاس كلما كانت القيمة أصغر ، كلما زادت دقة الاختبار ؛ على العكس من ذلك ، فكلما ارتفعت درجة حرارة الخلفية أو زادت الانعكاسية ، زاد التأثير على الاختبار. يمكن أن نرى من هذا أنه في عملية الكشف الفعلية ، يجب علينا الانتباه إلى الانبعاثية المقابلة للأجسام المختلفة ومقاييس الحرارة ، وضبط الانبعاثية بأكبر قدر ممكن من الدقة لتقليل خطأ درجة الحرارة المقاسة.
(2) زاوية الاختبار
ترتبط الابتعاثية باتجاه الاختبار. كلما زادت زاوية الاختبار ، زاد خطأ الاختبار. يمكن التغاضي عن هذا بسهولة عند استخدام الأشعة تحت الحمراء لقياس درجة الحرارة. بشكل عام ، تكون زاوية الاختبار أفضل في حدود 30 درجة ، ويجب ألا تزيد عمومًا عن 45 درجة. إذا كان يجب أن يكون الاختبار أكبر من 45 درجة ، فيمكن تقليل الابتعاثية بشكل مناسب للتصحيح. إذا تم الحكم على بيانات قياس درجة الحرارة لكائنين متطابقين وتحليلها ، فيجب أن تكون زاوية الاختبار هي نفسها أثناء الاختبار ، بحيث تكون أكثر قابلية للمقارنة.
2. معامل المسافة
معامل المسافة (K=S: D) هو نسبة المسافة S من مقياس الحرارة إلى الهدف وقطر D لهدف قياس درجة الحرارة. له تأثير كبير على دقة مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء. كلما زادت قيمة K ، زادت الدقة. لذلك ، إذا كان يجب تثبيت مقياس الحرارة بعيدًا عن الهدف بسبب الظروف البيئية ، وكان هدفًا صغيرًا يجب قياسه ، فيجب اختيار مقياس حرارة ذي دقة بصرية عالية لتقليل خطأ القياس. في الاستخدام الفعلي ، يتجاهل العديد من الأشخاص الدقة البصرية لمقياس الحرارة. بغض النظر عن حجم القطر D للنقطة المستهدفة المراد قياسها ، قم بتشغيل شعاع الليزر ومواءمته مع هدف القياس للاختبار. في الواقع ، لقد تجاهلوا متطلبات قيمة S: D لميزان الحرارة ، وبالتالي فإن درجة الحرارة المقاسة سيكون لها خطأ معين.
3. الحجم المستهدف
يحدد الكائن المراد قياسه ومجال رؤية مقياس الحرارة دقة قياس الجهاز. عند استخدام مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء لقياس درجة الحرارة ، يمكن عمومًا قياس متوسط قيمة منطقة معينة على سطح الهدف المقاس فقط. بشكل عام ، هناك ثلاث حالات في الاختبار:
(1) عندما يكون الهدف المقاس أكبر من مجال رؤية الاختبار ، لن يتأثر مقياس الحرارة بالخلفية خارج منطقة القياس ، ويمكن أن يعرض درجة الحرارة الحقيقية للكائن المقاس الموجود في منطقة معينة داخل الهدف البصري. في هذا الوقت ، يكون تأثير الاختبار هو الأفضل.
(2) عندما يكون الهدف المُقاس مساويًا لمجال الرؤية الاختباري ، تتأثر درجة حرارة الخلفية ، لكنها لا تزال صغيرة نسبيًا ، ويكون تأثير الاختبار متوسطًا.
(3) عندما يكون الهدف المقاس أصغر من مجال الرؤية الاختباري ، ستدخل طاقة إشعاع الخلفية في الرموز المرئية والصوتية لميزان الحرارة وتتداخل مع قراءات قياس درجة الحرارة ، مما يتسبب في حدوث أخطاء. يعرض الجهاز فقط المتوسط المرجح للكائن المقاس ودرجة حرارة الخلفية.
4. وقت الاستجابة
يشير وقت الاستجابة إلى سرعة تفاعل مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء لتغير درجة الحرارة المقاسة ، والذي يتم تعريفه على أنه الوقت المطلوب للوصول إلى 95 بالمائة من طاقة القراءة النهائية ، والتي ترتبط بالثابت الزمني للكاشف الضوئي ، ودائرة معالجة الإشارة ونظام العرض. إذا كانت سرعة التحرك للهدف سريعة أو عند قياس هدف التسخين السريع ، فيجب اختيار مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء سريع الاستجابة ، وإلا فلن تتحقق استجابة الإشارة الكافية وسيتم تقليل دقة القياس. ولكن لا تتطلب جميع التطبيقات مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء سريع الاستجابة. بالنسبة للعمليات الحرارية الثابتة أو المستهدفة حيث يوجد القصور الذاتي الحراري ، يمكن تخفيف وقت استجابة البيرومتر. لذلك ، يجب تكييف اختيار وقت استجابة مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء مع حالة الهدف المقاس.
