Jaki jest błąd termometru na podczerwień?
Termometry na podczerwień zwykle wynoszą około 0.2.
Wiele termometrów na podczerwień dostępnych obecnie na rynku to zmodyfikowane termometry przemysłowe, aby zapobiec SARS. Duży wpływ na nie ma panująca wówczas temperatura otoczenia, a zmierzona temperatura ciała może być błędna w stosunku do temperatury rzeczywistej.
Czynniki wpływające na błąd termometru na podczerwień
1. Stopień promieniowania
Szybkość promieniowania to wielkość fizyczna, która mierzy zdolność promieniowania obiektu w stosunku do ciała doskonale czarnego. Oprócz tego, że jest to związane z kształtem materiału, chropowatością powierzchni, wklęsłością i wypukłością przedmiotu, ma to również związek z kierunkiem badania. Jeśli obiekt ma gładką powierzchnię, jego kierunkowość jest bardziej czuła. Emisyjność różnych materiałów jest różna. Ilość energii promieniowania otrzymanej przez termometr na podczerwień od obiektu jest proporcjonalna do jego emisyjności.
(1) Ustawienie emisyjności opiera się na twierdzeniu Kirchhoffa: półkulista monochromatyczna emisyjność (ε) powierzchni obiektu jest równa jego półkulistej monochromatycznej absorpcji ( ), ε= . W warunkach równowagi termicznej moc promieniowania obiektu jest równa jego mocy pochłoniętej, to znaczy sumie absorpcji ( ), współczynnika odbicia (ρ) i przepuszczalności ( ) wynosi 1, czyli +ρ+ =1 . W przypadku obiektów nieprzezroczystych (lub o określonej grubości) transmitancja może być postrzegana jako =0, a występuje tylko promieniowanie i odbicie ( +ρ=1). Gdy emisyjność obiektu jest wyższa, współczynnik odbicia jest mniejszy, a wpływ tła i odbicia jest Im mniejsza wartość, tym wyższa dokładność testu; i odwrotnie, im wyższa temperatura tła lub wyższy współczynnik odbicia, tym większy wpływ na test. Widać z tego, że podczas samego procesu wykrywania należy zwrócić uwagę na odpowiednią emisyjność różnych obiektów i termometrów, a ustawienie emisyjności powinno być jak najbardziej dokładne, aby zmniejszyć błąd mierzonej temperatury.
(2) Kąt testowy
Emisyjność jest powiązana z kierunkiem badania. Im większy kąt testowy, tym większy błąd testowy. Można to łatwo przeoczyć, gdy do pomiaru temperatury wykorzystuje się podczerwień. Ogólnie rzecz biorąc, kąt testowy korzystnie mieści się w granicach 30 stopni i ogólnie nie powinien być większy niż 45 stopni. Jeśli temperatura testu musi być większa niż 45 stopni, emisyjność można odpowiednio obniżyć w celu korekty. Jeżeli mają zostać ocenione i przeanalizowane dane pomiaru temperatury dwóch identycznych obiektów, kąty testowe muszą być takie same podczas testu, aby były bardziej porównywalne.
2. Współczynnik odległości
Współczynnik odległości (K=S:D) to stosunek odległości S od termometru do celu i średnicy D obiektu pomiaru temperatury. Ma to ogromny wpływ na dokładność termometru na podczerwień. Im większa wartość K, tym wyższa rozdzielczość. . Dlatego też, jeśli ze względu na warunki środowiskowe termometr musi być zainstalowany daleko od celu, a pomiar małych obiektów jest konieczny, należy wybrać termometr o wysokiej rozdzielczości optycznej, aby zmniejszyć błędy pomiaru. W praktyce wiele osób ignoruje rozdzielczość optyczną termometru. Niezależnie od średnicy D mierzonego punktu docelowego należy włączyć wiązkę lasera i ustawić ją względem badanego celu pomiarowego. W rzeczywistości zignorowali wymagania dotyczące wartości S:D termometru, więc zmierzona temperatura miałaby pewien błąd.
3. Rozmiar docelowy
Mierzony obiekt i pole widzenia termometru decydują o dokładności pomiaru przyrządu. W przypadku stosowania termometru na podczerwień do pomiaru temperatury, zazwyczaj można zmierzyć jedynie średnią wartość określonego obszaru na powierzchni mierzonego obiektu. Podczas testowania występują zazwyczaj trzy sytuacje:
(1) Gdy mierzony obiekt jest większy niż testowe pole widzenia, tło poza obszarem pomiaru nie będzie miało wpływu na termometr i może wyświetlić rzeczywistą temperaturę mierzonego obiektu znajdującego się w określonym obszarze w obrębie celu optycznego. Efekt testu jest w tym momencie najlepszy.
(2) Gdy mierzony cel jest równy testowemu polu widzenia, temperatura tła została zmieniona, ale nadal jest stosunkowo mała, a efekt testu jest średni.
(3) Gdy mierzony cel jest mniejszy niż testowe pole widzenia, energia promieniowania tła przedostanie się do gałęzi wizualnych i akustycznych termometru i zakłóci odczyt pomiaru temperatury, powodując błędy. Przyrząd wyświetla jedynie średnią ważoną zmierzonej temperatury obiektu i tła.
