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由輻射率和目標(biāo)尺寸產(chǎn)生的紅外測溫誤差

閱讀:1760      發(fā)布時間:2016-1-21
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由于紅外測溫是非接觸式的,這樣會存在著各種誤差,影響誤差的因素很多,下面我們主要講解由輻射率和目標(biāo)尺寸產(chǎn)生的紅外測溫誤差主要表現(xiàn)在哪幾個方面?
1、 輻射率
輻射率是一個物體相對于黑體輻射能力大小的物理量,它除了與物體的材料形狀、表面粗糙度、凹凸度等有關(guān),還與測試的方向有關(guān)。若物體為光潔表面時,其方向性更為敏感。不同物質(zhì)的輻射率是不同的,紅外測溫儀從物體上接收到輻射能量大小正比于它的輻射率。
(1)測試角度
輻射率與測試方向有關(guān),測試角度越大,測試誤差越大,在用紅外進(jìn)行測溫時,這一點很容易被忽視。一般來說,測試角在30°C 之內(nèi),一般不宜大于45°C,如果不得不大于45°C 進(jìn)行測試,可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)低輻射率進(jìn)行修正。如果兩個相同物體的測溫數(shù)據(jù)要進(jìn)行判斷分析,那么在測試時測試角一定要相同,這樣才更具有可比性。
(2)輻射率的設(shè)定
根據(jù)基爾霍夫定理:物體表面的半球單色發(fā)射率(ε)等于它的半球單色吸收率(α),ε=α。在熱平衡條件下,物體輻射功率等于它的吸收功率,即吸收率(α)、反射率(ρ)、透射率(γ)總和為1,即α+ρ+γ=1。對于不透明的(或具有一定厚度)的物體透射率可視γ=0,只有輻射和反射(α+ρ=1),當(dāng)物體的輻射率越高,反射率就越小,背景和反射的影響就會越小,測試的準(zhǔn)確性也就越高;反之,背景溫度越高或反射率越高,對測試的影響就越大。由此可以看出,在實際的檢測過程中必須注意不同物體和測溫儀相對應(yīng)的輻射率,對輻射率的設(shè)定要盡量準(zhǔn)確,以減小所測溫度的誤差。
2、目標(biāo)尺寸
被測物體和測溫儀視場決定了儀器測量的精度。使用紅外測溫儀測溫時,一般只能測定被測目標(biāo)表面上確定面積的平均值。一般測試時有以下三種情況:
(1)當(dāng)被測目標(biāo)小于測試視場時,背景輻射能量就會進(jìn)入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數(shù),造成誤差。儀器僅顯示被測物體和背景溫度的加權(quán)平均值。因此建議在實際測溫時,被測目標(biāo)尺寸超過視場大小的50%為好。
(2)當(dāng)被測目標(biāo)等于測試視場時,背景溫度已受到影響,但還比較小,測試效果一般。
(3)當(dāng)被測目標(biāo)大于測試視場時,測溫儀就不會受到測量區(qū)域外面的背景影響,就能顯示被測物體位于光學(xué)目標(biāo)內(nèi)確定面積的真實溫度,這時的測試效果。

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