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紅外測溫儀技術文章

由輻射率和目標尺寸產生的紅外測溫誤差

作者:紅外測溫儀 日期:2016年01月06日 來源:鋼水測溫儀 瀏覽:
    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尺寸產生的紅外測溫誤差主要表現在哪幾個方面?

    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,還與測試的方向有關。若物體為光潔表面時,其方向性更為敏感。不同物質的輻射率是不同的,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,測試角度越大,測試誤差越大,在用紅外進行測溫時,這一點很容易被忽視。一般來說,測試角最好在30°C 之內,一般不宜大于45°C,如果不得不大于45°C 進行測試,可以適當地調低輻射率進行修正。如果兩個相同物體的測溫數據要進行判斷分析,那么在測試時測試角一定要相同,這樣才更具有可比性。

    (2)輻射率的設定

    根據基爾霍夫定理:物體表面的半球單色發射率(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的輻射率,對輻射率的設定要盡量準確,以減小所測溫度的誤差。

    2、目標尺寸

    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)當被測目標小于測試視場時,背景輻射能量就會進入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數,造成誤差。儀器僅顯示被測物體和背景溫度的加權平均值。因此建議在實際測溫時,被測目標尺寸超過視場大小的50%為好。

    (2)當被測目標等于測試視場時,背景溫度已受到影響,但還比較小,測試效果一般。

    (3)當被測目標大于測試視場時,測溫儀就不會受到測量區域外面的背景影響,就能顯示被測物體位于光學目標內確定面積的真實溫度,這時的測試效果最好。
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