מחקר על שיטת ההשוואה של שגיאת כיול עצמי עבור מדי חום אינפרא אדום

מחקר על שיטת ההשוואה של שגיאת כיול עצמי עבור מדי חום אינפרא אדום

עקרונות מדידת קרינת גוף שחור וטמפרטורת אינפרא אדום

כל העצמים עם טמפרטורות מעל האפס המוחלט פולטים כל הזמן אנרגיית קרינה אינפרא אדומה לחלל שמסביב. גודל וחלוקת אורך הגל של אנרגיית קרינה אינפרא אדומה של עצם קשורים קשר הדוק לטמפרטורת פני השטח שלו. לכן, על ידי מדידת אנרגיית האינפרא אדום הנפלט מהאובייקט עצמו, המערכת האופטית של המדחום ממירה אותו לאות חשמלי על הגלאי ומציגה את טמפרטורת פני השטח של האובייקט הנמדד דרך חלק התצוגה של מד החום האינפרא אדום, מה שמאפשר מדידה מדויקת של טמפרטורת פני השטח שלו, זהו הבסיס האובייקטיבי למדידת טמפרטורת קרינה אינפרא אדומה.

מאפייני מדחום אינפרא אדום: מדידה ללא מגע, טווח מדידת טמפרטורה רחב, מהירות תגובה מהירה ורגישות גבוהה. עם זאת, בשל השפעת הפליטה של ​​האובייקט הנמדד, כמעט בלתי אפשרי למדוד את הטמפרטורה האמיתית של האובייקט הנמדד, וטמפרטורת פני השטח נמדדת.

שיטת הכיול הסטנדרטית עבור מדי חום אינפרא אדום היא שימוש בכיול תנור גוף שחור. גוף שחור מתייחס לעצם עם קצב בליעה השווה ל-1 עבור כל אורכי הגל של קרינה תקרית בכל נסיבות. גוף שחור הוא מודל אובייקט אידאלי, ולכן מציג מקדם קרינה המשתנה עם תכונות החומר ומצב פני השטח, כלומר פליטות. ההגדרה שלו היא היחס בין ביצועי הקרינה של העצם בפועל לזה של גוף שחור באותה טמפרטורה. הקרינה והבליעה של קרינת אינפרא אדום של עצם תואמות לחוק קירכהוף. כאשר אלומת קרינה מוקרנת על פני השטח של עצם כלשהו, ​​על פי עקרון שימור האנרגיה, סכום הבליעה, ההחזר והשידור של הקרינה הנכנסת של העצם חייב להיות שווה ל-1. באופן כללי, הפליטה היא לא קל למדידה, ובדרך כלל ניתן לקבוע על ידי מדידת קצב הספיגה. לכן, מקורות קרינה של גוף שחור משמשים כתקני קרינה לאימות עוצמת הקרינה של מקורות קרינה אינפרא אדום שונים.

מדחום האינפרא אדום מורכב ממערכת אופטית, גלאי צילום, מגבר אותות, עיבוד אותות, פלט תצוגה ורכיבים נוספים. קווי הקרינה של האובייקט הנבדק ומקור ההשתקפות עוברים מודולציה על ידי אפנן וכניסה לגלאי האינפרא אדום. ההבדל בין שני האותות מוגבר על ידי מגבר הפוך והטמפרטורה של מקור המשוב נשלטת, כך שהקרינה הספקטרלית של מקור המשוב זהה לזוהר הספקטרלי של האובייקט. התצוגה מציינת את הבהירות והטמפרטורה של האובייקט הנמדד. הטמפרטורה הנמדדת על ידי מדחום אינפרא אדום היא טמפרטורת הקרינה של עצם ולא הטמפרטורה האמיתית של האובייקט. מכיוון שלא קיים גוף שחור מוחלט, הקרינה התרמית הכוללת של העצם הממשית תמיד קטנה מכלל קרינת הגוף השחור המוחלטת באותה טמפרטורה. לכן, הטמפרטורה הנמדדת על ידי מדחום אינפרא אדום בהחלט צריכה להיות קטנה מהטמפרטורה האמיתית של האובייקט. בעת מדידת טמפרטורה, יש להגדיר את הפליטות של מדחום האינפרא אדום ככל האפשר (עבור מדי חום אינפרא אדום עם פליטות מתכווננת) לאותו ערך פליטות כמו החומר הנמדד, והערך הנמדד צריך להיות עקבי עם הטמפרטורה האמיתית של האובייקט הנמדד עד כמה שאפשר.

מבוא לשיטת הכיול העצמי של מדחום אינפרא אדום
הגורמים החשובים ביותר כדי להבטיח את הדיוק של מדי חום אינפרא אדום הם פליטות, מרחק לנקודה, מיקום הנקודה ושדה הראייה. באמצעות תקשורת והתייעצות עם מומחי מדידת טמפרטורה אינפרא אדום וצוותים טכניים מיצרני הציוד, ובאמצעות מספר שיטות של תרגול חוזר, ערכת ציוד כיול נוצרה בעצמה על בסיס העיקרון של תנור גוף שחור. ההיתכנות של כיול עצמי והשוואה של שיטה זו אומתה באמצעות השוואה. השלם את ההשוואה של שגיאות בסיסיות, השפעת שינויי מרחק מדידה וקביעת טווח הפליטה בכיול עצמי בזמן. לפני הבדיקה, כוונן את מדחום האינפרא אדום למצבו האופטימלי לפני השימוש בו לבדיקה באתר.