Tổng quan tình hình nghiên cứu phương pháp tự hiệu chuẩn sai số của nhiệt kế hồng ngoại
Với sự phát triển của công nghệ hiện đại, nhiệt kế hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong công việc kiểm tra đường dây điện, bảo trì và vận hành trạm biến áp để phát hiện những bất thường về nhiệt độ trong thiết bị điện, thiết bị phân phối, dây cáp, mối nối điện, v.v. trong điều kiện vận hành và sinh hoạt, đồng thời phát hiện các khiếm khuyết trong thiết bị điện. Việc nhiệt kế hồng ngoại đang sử dụng có ở trạng thái hoạt động tốt hay không sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động an toàn, ổn định của lưới điện. Để nâng cao chất lượng công việc và đảm bảo an toàn, phải tiến hành tự hiệu chuẩn nhiệt kế hồng ngoại để đảm bảo nhiệt kế hồng ngoại đang hoạt động ở tình trạng hoạt động tốt.
Nguyên lý đo nhiệt độ bức xạ và hồng ngoại của vật đen
Tất cả các vật thể có nhiệt độ trên 0 đều liên tục phát ra năng lượng bức xạ hồng ngoại vào không gian xung quanh. Kích thước năng lượng bức xạ hồng ngoại của vật thể và sự phân bố của nó theo bước sóng có liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ bề mặt của nó. Do đó, bằng cách đo năng lượng hồng ngoại do chính vật thể tỏa ra, hệ thống quang học của nhiệt kế được chuyển thành tín hiệu điện trên máy dò. Tín hiệu và nhiệt độ bề mặt của vật đo được hiển thị thông qua phần hiển thị của nhiệt kế hồng ngoại và nhiệt độ bề mặt của vật đo có thể được đo chính xác. Đây là cơ sở khách quan để đo nhiệt độ bức xạ hồng ngoại.
Các tính năng của nhiệt kế hồng ngoại: đo không tiếp xúc, phạm vi đo nhiệt độ rộng, tốc độ phản hồi nhanh và độ nhạy cao. Tuy nhiên, do độ phát xạ của vật đo nên gần như không thể đo được nhiệt độ thực của vật đo. Những gì được đo là bề mặt. nhiệt độ.
Phương pháp hiệu chuẩn tiêu chuẩn hóa cho nhiệt kế hồng ngoại là sử dụng hiệu chuẩn lò vật đen. Vật đen là vật thể có tốc độ hấp thụ bức xạ tới của tất cả các bước sóng bằng 1 trong mọi trường hợp. Vật đen là một mô hình vật thể lý tưởng hóa, do đó hệ số bức xạ, tức là độ phát xạ, được đưa vào sẽ thay đổi theo tính chất vật liệu và trạng thái bề mặt. , được định nghĩa là tỷ số giữa hiệu suất bức xạ của một vật thể thực tế và của vật đen ở cùng nhiệt độ. Định luật bức xạ và hấp thụ bức xạ hồng ngoại của một vật thỏa mãn định luật Kirchhoff. Khi chiếu một chùm tia bức xạ lên bề mặt của bất kỳ vật thể nào, theo nguyên lý bảo toàn năng lượng, tổng hệ số hấp thụ, hệ số phản xạ và độ truyền của bức xạ tới của vật đó phải bằng 1. Nói chung, độ phát xạ là không dễ đo lường. Độ phát xạ thường có thể được xác định bằng cách đo tốc độ hấp thụ. Do đó, nguồn bức xạ vật đen được sử dụng làm tiêu chuẩn bức xạ để kiểm tra cường độ bức xạ của các nguồn bức xạ hồng ngoại khác nhau.
Nhiệt kế hồng ngoại bao gồm hệ thống quang học, máy dò quang điện, bộ khuếch đại tín hiệu, xử lý tín hiệu, đầu ra màn hình và các bộ phận khác. Bức xạ từ vật thể đo và nguồn phản xạ được giải điều chế bằng bộ điều biến và sau đó đưa vào máy dò hồng ngoại. Sự khác biệt giữa hai tín hiệu được khuếch đại bởi bộ khuếch đại nghịch đảo và điều khiển nhiệt độ của nguồn phản hồi sao cho bức xạ quang phổ của nguồn phản hồi giống như bức xạ quang phổ của vật thể. Màn hình hiển thị nhiệt độ độ sáng của vật thể được đo. Nhiệt độ đo bằng nhiệt kế hồng ngoại là nhiệt độ bức xạ của vật thể chứ không phải nhiệt độ thực tế của vật thể. Vì vật đen không tồn tại nên tổng bức xạ nhiệt của vật thể thực tế luôn nhỏ hơn tổng bức xạ vật thể đen ở cùng nhiệt độ nên phép đo hồng ngoại Nhiệt độ đo bằng nhiệt kế chắc chắn phải thấp hơn nhiệt độ thực tế của vật thể . Khi đo nhiệt độ, độ phát xạ của nhiệt kế hồng ngoại phải được đặt càng nhiều càng tốt (đối với nhiệt kế hồng ngoại có độ phát xạ có thể điều chỉnh) ở cùng giá trị độ phát xạ với vật liệu được đo, sao cho giá trị đo được nhất quán nhất có thể. Nhiệt độ thực tế của vật thể là nhất quán.
