赤外線温度計の自己校正誤差の比較方法に関する研究
黒体放射と赤外線温度測定原理
絶対零度を超える温度を持つすべての物体は、常に周囲の空間に赤外線放射エネルギーを放射しています。 物体の赤外線放射エネルギーの大きさと波長分布は、その表面温度と密接に関係しています。 そのため、温度計の光学系は物体自身が発する赤外線エネルギーを測定し、検出器上で電気信号に変換し、赤外線温度計の表示部に測定物の表面温度を表示することで、正確な測定が可能となります。その表面温度、これは赤外線放射温度測定の客観的な基準です。
赤外線温度計の特徴：非接触測定、広い温度測定範囲、速い応答速度、高感度。 ただし、測定対象物の放射率の影響により、測定対象物の真の温度を測定することはほとんど不可能であり、表面温度が測定されます。
赤外線温度計の標準化された校正方法は、黒体炉校正を使用することです。 黒体とは、いかなる状況においても、入射放射線のすべての波長に対して吸収率が 1 に等しい物体を指します。 黒体は理想化された物体モデルであるため、材料特性や表面状態によって変化する放射係数、つまり放射率が導入されます。 その定義は、同じ温度における実際の物体の放射性能と黒体の放射性能の比です。 物体の赤外線の放射と吸収はキルヒホッフの法則に従います。 放射線ビームが物体の表面に投影されるとき、エネルギー保存則によれば、物体の入射放射線の吸収、反射率、透過率の合計は 1 に等しくなければなりません。一般に、放射率は次のようになります。測定するのは簡単ではありませんが、通常は吸収率を測定することで決定できます。 したがって、黒体放射源は、さまざまな赤外線放射源の放射強度を検証するための放射標準として使用されます。
赤外線温度計は、光学系、光検出器、信号増幅器、信号処理、表示出力などの部品で構成されています。 試験対象物と反射源の放射線線は変調器によって復調され、赤外線検出器に入力されます。 2つの信号の差は逆増幅器によって増幅され、フィードバック源の分光放射輝度が物体の分光放射輝度と同じになるようにフィードバック源の温度が制御されます。 ディスプレイには測定対象物の明るさと温度が表示されます。 赤外線温度計で測定される温度は、物体の実際の温度ではなく、物体の放射温度です。 絶対黒体は存在しないため、実際の物体の全熱放射は、同じ温度における全絶対黒体放射よりも常に小さくなります。 したがって、赤外線温度計で測定される温度は、物体の実際の温度よりも確実に小さいはずです。 温度を測定するときは、赤外線温度計の放射率を可能な限り測定対象の物質と同じ放射率値に設定し（放射率が調整可能な赤外線温度計の場合）、測定値が測定対象物の真の温度と一致している必要があります。できるだけ。
赤外線温度計の自己校正方法の紹介
赤外線温度計の精度を確保するための最も重要な要素は、放射率、スポットまでの距離、スポットの位置、および視野です。 赤外線温度測定の専門家や装置メーカーの技術担当者とのコミュニケーションと相談、および複数の方法での反復練習を経て、黒体炉の原理に基づいた校正装置一式を自作しました。 この方法の自己校正と比較の実現可能性を比較を通じて検証した。 基本誤差の比較、測定距離の変化の影響、自己校正における放射率の範囲の決定を時間内に完了します。 テストの前に、赤外線温度計を最適な状態に調整してから、現場でのテストに使用してください。
