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在自然界中,當(dāng)物體的溫度高于絕對零值(-273℃)時(shí),它將不斷產(chǎn)生紅外輻射。紅外熱像儀可檢測物體表面的紅外輻射強(qiáng)度,并顯示物體表面的形狀。輪廓和分布易于人眼觀察。紅外圖像的亮度反映了物體表面的溫度。通過檢測物體的表面溫度和溫度場,可以判斷設(shè)備是否有缺陷。但在測量溫度時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)誤差,那么哪些因素會(huì)影響測量精度呢?
影響熱像儀測量精度的因素
1)被測物體的發(fā)射率
發(fā)射率是一個(gè)物理量,描述了被測物體相對于黑體輻射的能量。不同物體的發(fā)射率不同。紅外熱像儀從被測物體發(fā)出的輻射能量與被測物體的發(fā)射率成正比。在測量過程中,如果不注意被測物體的發(fā)射率,并且紅外熱像儀的發(fā)射率設(shè)置不正確,紅外熱像儀將在被測溫度和實(shí)際物體溫度之間產(chǎn)生誤差。發(fā)射率也與測得的角度有關(guān)。測量角度越大,誤差越大。
2)紅外熱像儀的空間分辨率
紅外熱像儀的空間分辨率是指單個(gè)敏感元件在被光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換后投射到空間中的視角,以毫弧度(mrad)表示,并且可以將其視為每個(gè)敏感元件作為一臺紅外熱像儀,紅外熱像儀的空間分辨率等于紅外熱像儀的距離系數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,溫度計(jì)的距離系數(shù)經(jīng)常被忽略,從而導(dǎo)致較大的測量誤差。紅外熱像儀在遠(yuǎn)距離測量小目標(biāo)時(shí),應(yīng)選擇距離系數(shù)較大的紅外熱像儀,以確保其溫度測量精度。
3)設(shè)置紅外熱像儀的溫度測量范圍
溫度測量范圍是熱成像相機(jī)非常重要的性能指標(biāo)。每種型號的紅外熱像儀都有自己的特定溫度測量范圍。一般而言,對于紅外熱像儀,溫度測量范圍越窄,用于監(jiān)視溫度的輸出信號的分辨率越高,精度越高,并且溫度測量越準(zhǔn)確。如果溫度測量范圍太大,則精度會(huì)降低,誤差會(huì)更大。因此,用戶在選擇紅外熱像儀時(shí)必須考慮準(zhǔn)確性和徹底性,不要太窄或太寬。
4)環(huán)境對紅外測溫工作的影響
由于吸收了大氣(水蒸氣,二氧化碳等),紅外輻射在傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生一定程度的能量衰減。但是,大多數(shù)紅外熱像儀都沒有針對這種情況的補(bǔ)償方法。因此,室外進(jìn)行紅外測溫時(shí),為減少誤差,應(yīng)在無雨,無霧,大氣相對濕度不超過75%的環(huán)境條件下選擇。
總結(jié)
紅外熱像儀廣泛應(yīng)用于電力,鐵路,化工,安全等領(lǐng)域,但其可靠性和準(zhǔn)確性受到諸多因素的影響。在實(shí)際使用中,應(yīng)充分考慮對測量的各種可能影響。準(zhǔn)確性的因素是采用正確有效的方法來獲取真實(shí)數(shù)據(jù)。