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적외선 온도계의 오류는 무엇입니까?

Dec 09, 2023

적외선 온도계의 오류는 무엇입니까?

 

적외선 온도계는 일반적으로 약 0.2입니다.


현재 시중에 나와 있는 적외선 온도계 중 상당수는 사스(SARS)를 예방하기 위해 산업용 온도계를 개조한 것입니다. 당시 주변온도의 영향을 많이 받아 측정된 체온은 실제온도와 오차가 있을 수 있습니다.


적외선 온도계의 오차에 영향을 미치는 요인


1. 방사선량
복사율은 흑체에 대한 물체의 복사 능력을 측정하는 물리량입니다. 이는 물체의 재료 모양, 표면 거칠기, 오목함 및 볼록함과 관련될 뿐만 아니라 테스트 방향과도 관련됩니다. 물체의 표면이 매끄러우면 방향성이 더 민감합니다. 다양한 물질의 방사율은 다릅니다. 적외선 온도계가 물체로부터 받는 방사 에너지의 양은 방사율에 비례합니다.


(1) 방사율 설정은 키르히호프의 정리(Kirchhoff's theorem)를 기반으로 합니다. 물체 표면의 반구 단색 방사율(ε)은 반구 단색 흡수율( ), ε= 과 같습니다. 열평형 조건에서 물체의 복사전력은 흡수전력과 같습니다. 즉, 흡수율( ), 반사율(ρ), 투과율( )의 합은 1, 즉 +ρ+ =1입니다. . 불투명한(또는 특정 두께를 가진) 물체의 경우 투과율은 =0로 볼 수 있으며 복사와 반사(+ρ=1)만 있습니다. 물체의 방사율이 높을수록 반사율은 더 작아지고, 배경과 반사의 영향은 값이 작을수록 테스트의 정확도가 높아집니다. 반대로, 배경 온도가 높거나 반사율이 높을수록 테스트에 미치는 영향은 더 커집니다. 이를 통해 실제 감지 과정에서 다양한 물체와 온도계의 해당 방사율에 주의를 기울여야 하며, 방사율 설정은 측정된 온도의 오류를 줄이기 위해 최대한 정확해야 한다는 것을 알 수 있습니다.


(2) 시험 각도
방사율은 테스트 방향과 관련이 있습니다. 테스트 각도가 클수록 테스트 오류가 커집니다. 온도 측정에 적외선을 사용할 때 이는 쉽게 간과됩니다. 일반적으로 테스트 각도는 30도 이내가 바람직하며 일반적으로 45도를 초과해서는 안됩니다. 테스트가 45도보다 커야 하는 경우 수정을 위해 방사율을 적절하게 낮출 수 있습니다. 두 개의 동일한 물체의 온도 측정 데이터를 판단하고 분석하려면 테스트 중에 테스트 각도가 동일해야 비교가 가능합니다.


2. 거리계수
거리 계수(K=S:D)는 온도계에서 대상까지의 거리 S와 온도 측정 대상의 직경 D의 비율입니다. 이는 적외선 온도계의 정확도에 큰 영향을 미칩니다. K 값이 클수록 해상도가 높아집니다. . 따라서 환경 조건으로 인해 온도계를 대상과 멀리 설치해야 하고 작은 대상을 측정해야 하는 경우 측정 오류를 줄이기 위해 광학 분해능이 높은 온도계를 선택해야 합니다. 실제 사용 시 많은 사람들은 온도계의 광학적 분해능을 무시합니다. 측정 대상점의 직경 D에 관계없이 레이저 빔을 켜고 측정 대상에 맞춰 테스트합니다. 실제로 그들은 온도계의 S:D 값 요구 사항을 무시했기 때문에 측정된 온도에 특정 오류가 있을 수 있었습니다.


3. 대상 규모
측정 대상과 온도계의 시야에 따라 기기 측정의 정확도가 결정됩니다. 적외선 온도계를 사용하여 온도를 측정하는 경우 일반적으로 측정 대상 표면의 특정 영역의 평균값만 측정할 수 있습니다. 테스트 중에는 일반적으로 세 가지 상황이 있습니다.


(1) 측정 대상이 테스트 시야보다 큰 경우 온도계는 측정 영역 외부 배경의 영향을 받지 않으며 광학 대상 내의 특정 영역에 위치한 측정 대상의 실제 온도를 표시할 수 있습니다. 이때 테스트 효과가 가장 좋습니다.


(2) 측정된 대상이 테스트 시야와 같을 때 배경 온도가 영향을 받았지만 여전히 상대적으로 작으며 테스트 효과는 평균입니다.


(3) 측정 대상이 테스트 시야보다 작으면 배경 복사 에너지가 온도계의 시각 및 음향 분기로 들어가 온도 측정 판독을 방해하여 오류가 발생합니다. 장비는 측정된 물체와 배경 온도의 가중 평균만을 표시합니다.


4. 응답 시간
응답 시간은 측정된 온도 변화에 대한 적외선 온도계의 반응 속도를 나타냅니다. 최종 판독 에너지의 95%에 도달하는 데 필요한 시간으로 정의됩니다. 이는 광검출기, 신호 처리 회로 및 디스플레이 시스템의 시정수와 관련이 있습니다. 표적이 매우 빠르게 움직이거나 빠르게 가열된 표적을 측정하는 경우에는 반응 속도가 빠른 적외선 온도계를 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 충분한 신호 응답이 달성되지 않고 측정 정확도가 떨어집니다. 그러나 모든 응용 분야에 빠르게 반응하는 적외선 온도계가 필요한 것은 아닙니다. 목표 열 공정의 정지 또는 열 관성의 경우 온도계의 응답 시간을 완화할 수 있습니다. 따라서 적외선 온도계의 반응 시간 선택은 측정 대상의 조건에 맞게 조정되어야 합니다.

 

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