Метод підвищення точності вимірювання температури за інфрачервоним випроміненням

Abstract

Із метою технічного діагностування об’єктів проаналізовано результати вимірювання температури за інфрачервоним випроміненням та визначено градієнт температури поверхні об’єкта дослідження. Обидва показники інформують про особливості зовнішньої та внутрішньої будови об’єктів, наявні дефекти та їх розташування. Як результат, така інформація є важливою під час планування та проведення профілактичних заходів, виконання ремонту чи організації подальших уточнювальних досліджень. На світовому ринку багато компаній виробляє радіаційні термометри, тепловізори та інфрачервоні камери. Це зумовлено використанням доступних та високотехнологічних матричних детекторів випромінювання і мікропроцесорів, а також можливістю розроблення інтерактивного та доступного користувачеві програмного забезпечення. Власне тому ці вимірювальні прилади малогабаритні, характеризуються низьким енергоспоживанням із високою продуктивністю і можливістю опрацювання інформації у режимі реального часу. Це сприяє розширенню їх використання у промисловості. Проте низька точність вимірювання температури за інфрачервоним випроміненням може призвести до хибного трактування термограм, формування помилкових висновків та прийняття неправильних рішень. Це пов’язано з відсутністю достовірної інформації про значення факторів впливу в реальних умовах функціонування об’єктів дослідження, а саме коефіцієнта випромінення поверхні досліджуваного об’єкта, пропускання проміжного середовища та фонового випромінення. Саме тому важливим є підвищення точності вимірювання температури та градієнта температур у промисловості, зокрема, за допомогою розроблення методів вимірювання, які можна використовувати в реальних умовах.

Object temperature diagnostics by means of infrared temperature measurements as well as measurements of temperature gradients are considered. Values of the surface temperature carry information about the internal structure, defects and their location of measured object. This information becomes quite important for preventive measures and repairs of technical objects. The world production of infrared thermometers and pyrometers, thermal imagers and infrared cameras is quite significant. These measuring devices are small-sized, with low power consumption at comparatively high performance and the possibility of real-time processing information. It contributes to expanding the radiation thermometers and infrared cameras application in industry. However, low accuracy of infrared temperature measurements can lead to inadequate decisions caused by inefficient analyze of thermograms. The lack of correct information about values of impact factors including an emissivity coefficient in industrial conditions becomes a decisive. Therefore, enhancing the accuracy of temperature/temperature gradient measurements of object surface and developing of temperature measurement methodology in production cycles becomes more and more important.