Επισκόπηση της έρευνας για τη μέθοδο σφάλματος αυτοβαθμονόμησης του υπέρυθρου θερμομέτρου
Με την ανάπτυξη της σύγχρονης τεχνολογίας, τα υπέρυθρα θερμόμετρα χρησιμοποιούνται ευρέως σε εργασίες επιθεώρησης γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας, συντήρησης και λειτουργίας υποσταθμού για την ανίχνευση ανωμαλιών θερμοκρασίας στον εξοπλισμό ισχύος, τον εξοπλισμό διανομής, τα καλώδια, τις ηλεκτρικές αρθρώσεις κ.λπ. στον ηλεκτρολογικό εξοπλισμό. Το αν το θερμόμετρο υπερύθρων που χρησιμοποιείται είναι σε καλή κατάσταση λειτουργίας επηρεάζει άμεσα την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου. Προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα της εργασίας και να διασφαλιστεί η ασφάλεια, πρέπει να πραγματοποιηθεί αυτοβαθμονόμηση των υπέρυθρων θερμομέτρων για να διασφαλιστεί ότι τα θερμόμετρα υπερύθρων που λειτουργούν είναι σε καλή κατάσταση λειτουργίας.
Αρχές ακτινοβολίας μαύρου σώματος και υπέρυθρης θερμομετρίας
Όλα τα αντικείμενα με θερμοκρασία πάνω από το μηδέν εκπέμπουν συνεχώς ενέργεια υπέρυθρης ακτινοβολίας στον περιβάλλοντα χώρο. Το μέγεθος της ενέργειας υπέρυθρης ακτινοβολίας ενός αντικειμένου και η κατανομή του ανά μήκος κύματος σχετίζονται στενά με τη θερμοκρασία της επιφάνειάς του. Επομένως, μετρώντας την υπέρυθρη ενέργεια που εκπέμπεται από το ίδιο το αντικείμενο, το οπτικό σύστημα του θερμομέτρου μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα στον ανιχνευτή. Το σήμα και η θερμοκρασία επιφάνειας του μετρούμενου αντικειμένου εμφανίζονται μέσω του τμήματος οθόνης του υπέρυθρου θερμομέτρου και η θερμοκρασία της επιφάνειάς του μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια. Αυτή είναι η αντικειμενική βάση στην οποία βασίζεται η μέτρηση της θερμοκρασίας υπέρυθρης ακτινοβολίας.
Χαρακτηριστικά του υπέρυθρου θερμομέτρου: μέτρηση χωρίς επαφή, μεγάλο εύρος μέτρησης θερμοκρασίας, γρήγορη ταχύτητα απόκρισης και υψηλή ευαισθησία. Ωστόσο, λόγω της ικανότητας εκπομπής του μετρούμενου αντικειμένου, είναι σχεδόν αδύνατο να μετρηθεί η πραγματική θερμοκρασία του μετρούμενου αντικειμένου. Αυτό που μετριέται είναι η επιφάνεια. θερμοκρασία.
Η τυποποιημένη μέθοδος βαθμονόμησης για τα υπέρυθρα θερμόμετρα είναι η χρήση βαθμονόμησης κλιβάνου μαύρου σώματος. Ένα μαύρο σώμα αναφέρεται σε ένα αντικείμενο του οποίου ο ρυθμός απορρόφησης της προσπίπτουσας ακτινοβολίας όλων των μηκών κύματος είναι ίσος με 1 υπό οποιεσδήποτε συνθήκες. Ένα μαύρο σώμα είναι ένα εξιδανικευμένο μοντέλο αντικειμένου, επομένως εισάγεται ένας συντελεστής ακτινοβολίας, δηλαδή η εκπομπή, που αλλάζει ανάλογα με τις ιδιότητες του υλικού και την κατάσταση της επιφάνειας. , που ορίζεται ως ο λόγος της απόδοσης ακτινοβολίας ενός πραγματικού αντικειμένου προς αυτή ενός μαύρου σώματος στην ίδια θερμοκρασία. Ο νόμος της ακτινοβολίας και της απορρόφησης της υπέρυθρης ακτινοβολίας από ένα αντικείμενο ικανοποιεί το νόμο του Kirchhoff. Όταν μια δέσμη ακτινοβολίας προβάλλεται στην επιφάνεια οποιουδήποτε αντικειμένου, σύμφωνα με την αρχή της διατήρησης της ενέργειας, το άθροισμα του ρυθμού απορρόφησης του αντικειμένου, της ανακλαστικότητας και της μετάδοσης της προσπίπτουσας ακτινοβολίας πρέπει να είναι ίσο με 1. Γενικά, η ικανότητα εκπομπής είναι δεν είναι εύκολο να μετρηθεί. Η ικανότητα εκπομπής μπορεί συνήθως να προσδιοριστεί με τη μέτρηση του ρυθμού απορρόφησης. Επομένως, η πηγή ακτινοβολίας μαύρου σώματος χρησιμοποιείται ως πρότυπο ακτινοβολίας για τον έλεγχο της έντασης ακτινοβολίας διαφόρων πηγών υπέρυθρης ακτινοβολίας.
Το υπέρυθρο θερμόμετρο αποτελείται από οπτικό σύστημα, φωτοηλεκτρικό ανιχνευτή, ενισχυτή σήματος, επεξεργασία σήματος, έξοδο οθόνης και άλλα μέρη. Η ακτινοβολία από το μετρούμενο αντικείμενο και την πηγή ανάκλασης αποδιαμορφώνεται από τον διαμορφωτή και στη συνέχεια εισάγεται στον ανιχνευτή υπερύθρων. Η διαφορά μεταξύ των δύο σημάτων ενισχύεται από τον αντίστροφο ενισχυτή και ελέγχει τη θερμοκρασία της πηγής ανάδρασης έτσι ώστε η φασματική ακτινοβολία της πηγής ανάδρασης να είναι ίδια με τη φασματική ακτινοβολία του αντικειμένου. Η οθόνη δείχνει τη θερμοκρασία φωτεινότητας του αντικειμένου που μετράται. Η θερμοκρασία που μετράται από το υπέρυθρο θερμόμετρο είναι η θερμοκρασία ακτινοβολίας του αντικειμένου και όχι η πραγματική θερμοκρασία του αντικειμένου. Εφόσον το μαύρο σώμα δεν υπάρχει, η συνολική θερμική ακτινοβολία του πραγματικού αντικειμένου είναι πάντα μικρότερη από την ολική ακτινοβολία μαύρου σώματος στην ίδια θερμοκρασία, επομένως μέτρηση υπερύθρων Η θερμοκρασία που μετράται από το θερμόμετρο πρέπει οπωσδήποτε να είναι χαμηλότερη από την πραγματική θερμοκρασία του αντικειμένου . Κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας, η εκπομπή του υπέρυθρου θερμόμετρου πρέπει να ρυθμίζεται όσο το δυνατόν περισσότερο (για θερμόμετρα υπερύθρων με ρυθμιζόμενη εκπομπή) στην ίδια τιμή εκπομπής με το υλικό που μετράται, έτσι ώστε η μετρούμενη τιμή να είναι όσο το δυνατόν συνεπής. Η πραγματική θερμοκρασία του αντικειμένου είναι σταθερή.
