Leiðir til að auka mælingarnákvæmni innrauðra hitamæla
1 Einkenni innrauða hitamælinga
Innrauð hitamæling er snertilaus hitamælingartækni með eftirfarandi eiginleikum: (1) snertilaus mæling; (2) hraður viðbragðstími, innan tíundu úr sekúndu; (3) mikið næmi, með hitaupplausn 0,1 gráðu og staðbundna upplausn á millimetra stigi; (4) breitt mælisvið, allt frá tugum gráður undir núlli til þúsunda gráður á Celsíus.
Þar sem ekki er þörf á líkamlegri snertingu við mældan hlut meðan á mælingu stendur, getur hann mælt hitastig hlutum sem erfitt er að nálgast án þess að menga eða skemma markið. Færanlegir innrauðir hitamælar eru með auðveldan flutning og einfalda notkun. Þeir geta verið notaðir til að greina markhitastig í ýmsum aðstæðum og er mikið notað í bilanagreiningu búnaðar, upphitun og loftræstingu, járnbrautar-, jarðolíu-, efna-, málmvinnslu-, gler- og málmvinnsluiðnaði. Byrjað er á grunnreglunni um innrauða hitamælingar, þessi grein fjallar um aðferðir til að bæta nákvæmni innrauða hitamæla.
2 Grunnregla innrauða hitamælinga
Innrauður geisli er ósýnilegt ljós með sterk hitauppstreymi. Sérhver hlutur í náttúrunni með hitastig yfir algjöru núlli (-273 gráður) gefur frá sér innrauða geislun. Að mæla hitastig efna með því að greina innrauða geislun sem hlutir gefa frá sér er þekkt sem innrauð hitamæling.
Innrauð hitamæling byggir á Stefan-Boltzmann lögmálinu sem skilgreinir sambandið milli hitastigs efnis og geislunarorku þess. Í formúlunni: E - geislunarkraftur hlutarins (W/m²); \\(\\varepsilon\\) - losunargeta efnisins; \\(\\sigma\\) - Stefan-Boltzmann fasti (\\(5.67\\times10^{-8}\\ \\mathrm{W/(m^2\\cdot K^4)}\\)); T - alger hitastig hlutarins (K).
Af formúlunni má sjá að hitastig hlutar má reikna út frá geislaaflinu sem mælir skynjarinn og útgeislun hans (fengið úr töflum eða tilraunum).
3 Hvernig á að bæta nákvæmni innrauða hitamæla
3.1 Ákvarða hitamælisviðið
Hitastigsmælingarsviðið er einn mikilvægasti árangursvísirinn. Til dæmis ná Raytek vörur á bilinu frá -50 gráður til 3000 gráður, en þetta heildarsvið er ekki hægt að ná með einu hitamælislíkani. Hvert líkan hefur sitt sérstaka hitamælisvið.
Þess vegna þurfa notendur að hafa gróft mat á markhitastigi áður en þeir velja hitamælislíkan. Markhitasviðið verður að meta nákvæmlega og ítarlega; það má hvorki vera of þröngt né of breitt. Þröngara mælisvið færir hærri upplausn á úttakshitamerkjum og betri nákvæmni, sem leiðir til áreiðanlegri hitastigsmælinga. Of breitt svið mun draga úr mælingarnákvæmni og kynna stærri villur. Losunargildi algengra efna eru fáanleg til viðmiðunar.
