Przegląd badań nad metodą błędu samokalibracji termometru na podczerwień
Wraz z rozwojem nowoczesnej technologii termometry na podczerwień są szeroko stosowane w inspekcjach, konserwacji i obsłudze podstacji linii energetycznych w celu wykrywania nieprawidłowości temperaturowych w urządzeniach energetycznych, urządzeniach dystrybucyjnych, kablach, złączach elektrycznych itp. w warunkach pracy i pod napięciem oraz stwierdzają, że defekty w sprzęcie elektrycznym. To, czy używany termometr na podczerwień jest w dobrym stanie, ma bezpośredni wpływ na bezpieczną i stabilną pracę sieci energetycznej. Aby poprawić jakość pracy i zapewnić bezpieczeństwo, należy przeprowadzić samokalibrację termometrów na podczerwień, aby upewnić się, że działające termometry na podczerwień są w dobrym stanie technicznym.
Zasady promieniowania ciała doskonale czarnego i termometrii na podczerwień
Wszystkie obiekty o temperaturze powyżej zera stale emitują energię promieniowania podczerwonego do otaczającej przestrzeni. Wielkość energii promieniowania podczerwonego obiektu i jej rozkład według długości fali są ściśle powiązane z temperaturą jego powierzchni. Dlatego też mierząc energię podczerwieni wypromieniowaną przez sam obiekt, układ optyczny termometru przetwarzany jest na sygnał elektryczny w detektorze. Sygnał i temperatura powierzchni mierzonego obiektu są wyświetlane na wyświetlaczu termometru na podczerwień, dzięki czemu można dokładnie zmierzyć temperaturę jego powierzchni. Jest to obiektywna podstawa, na której opiera się pomiar temperatury za pomocą promieniowania podczerwonego.
Cechy termometru na podczerwień: pomiar bezdotykowy, szeroki zakres pomiaru temperatury, szybka reakcja i wysoka czułość. Jednak ze względu na emisyjność mierzonego obiektu pomiar prawdziwej temperatury mierzonego obiektu jest prawie niemożliwy. Mierzona jest powierzchnia. temperatura.
Znormalizowana metoda kalibracji termometrów na podczerwień polega na kalibracji pieca z ciałem doskonale czarnym. Ciało czarne odnosi się do obiektu, którego współczynnik absorpcji padającego promieniowania o wszystkich długościach fal jest równy 1 w każdych okolicznościach. Ciało czarne jest wyidealizowanym modelem obiektu, dlatego wprowadza się współczynnik promieniowania, czyli emisyjność, który zmienia się wraz z właściwościami materiału i stanem powierzchni. , który definiuje się jako stosunek wydajności promieniowania rzeczywistego obiektu do wydajności ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze. Prawo promieniowania i absorpcji promieniowania podczerwonego przez obiekt spełnia prawo Kirchhoffa. Kiedy wiązka promieniowania jest rzucana na powierzchnię dowolnego obiektu, zgodnie z zasadą zachowania energii, suma współczynnika absorpcji, współczynnika odbicia i przepuszczalności padającego promieniowania musi być równa 1. Ogólnie rzecz biorąc, emisyjność wynosi nie jest łatwo zmierzyć. Emisyjność można zazwyczaj określić mierząc szybkość absorpcji. Dlatego źródło promieniowania ciała doskonale czarnego służy jako standard promieniowania do testowania intensywności promieniowania różnych źródeł promieniowania podczerwonego.
Termometr na podczerwień składa się z układu optycznego, detektora fotoelektrycznego, wzmacniacza sygnału, przetwarzania sygnału, wyjścia wyświetlacza i innych części. Promieniowanie mierzonego obiektu i źródła odbicia jest demodulowane przez modulator, a następnie wprowadzane do detektora podczerwieni. Różnica między dwoma sygnałami jest wzmacniana przez wzmacniacz odwrotny i kontroluje temperaturę źródła sprzężenia zwrotnego, tak aby jasność widmowa źródła sprzężenia zwrotnego była taka sama jak jasność widmowa obiektu. Wyświetlacz wskazuje temperaturę jasności mierzonego obiektu. Temperatura mierzona za pomocą termometru na podczerwień jest temperaturą promieniowania obiektu, a nie rzeczywistą temperaturą obiektu. Ponieważ ciało doskonale czarne nie istnieje, całkowite promieniowanie cieplne rzeczywistego obiektu jest zawsze mniejsze niż całkowite promieniowanie ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze, dlatego pomiar w podczerwieni Temperatura zmierzona termometrem powinna zdecydowanie być niższa niż rzeczywista temperatura obiektu . Przy pomiarze temperatury emisyjność termometru na podczerwień należy ustawić w miarę możliwości (w przypadku termometrów na podczerwień z regulowaną emisyjnością) na tę samą wartość emisyjności co mierzony materiał, tak aby zmierzona wartość była jak najbardziej spójna. Rzeczywista temperatura obiektu jest stała.
