【測溫原理】使用紅外測溫儀時,這些細節令溫度讀數更精準!Improving the Accuracy of Non-Contact IR Thermometer Fluke FLIR UNI-T
專業測溫儀,亦需要正確地使用
紅外測溫的原理
所有物件只要超過絕對零度,就會釋放出電磁輻射。
而物件表面傳導、反射、放射出來的紅外能量,就是紅外測溫儀的捕捉目標。機身內的熱電堆,就會將收集回來的紅外能量轉化成電能,最後以「攝氏」或「華氏」為單位,將物件溫度呈現出來。
值得留意的放射率 (Emissivity)
然而,並不是所有物件,都以同一種方式來放射紅外能量。
放射率,就是指物件自身以熱幅射的形式釋放出來的能量。範圍從 0 到 1,0 代表理想鏡面,完全反射所有能量;1 則代表黑體,完全吸收所有能量。
市面一些品質較好的紅外測溫儀,就可以事前選定目標物質的放射率,及後再進行測量。
人體皮膚和水的放射率大約是 0.98;而平整的漆料表面則大約 0.9。
這就意味著,在考慮放射率的情況下,兩個不同的物料,即使有著完全一樣的實際溫度,卻會呈現 2 個不同的讀數。
一旦放射率的參數輸入錯誤,用家就會得出錯誤的溫度數值。
如何測溫才準確呢?
對準目標,按測量掣,就可以得出正確的目標表面溫度?事情並不是這麼簡單的。
測量過程中有很多不容忽視的細節需要留意,例如霧霾、煙幕等環境因素會影響結果;事前輸入正確的基數例如放射率等,也是非常重要的。
其中最需要留意的,就是放射率的問題。假如物件是低放射性的金屬表面,將周遭的溫度反射給儀器,就會造成過高或過低的讀數偏差。要解決這個問題,就要針對情況作出補償。
以金屬咖啡壺為例,反光的金屬表面就是低放射率,直接測量表面,就會得出「23」的溫度讀數。
在加上黑色電線膠布之後,提高了放射率,降低了物件反射周遭環境溫度的能力,儀器就更能夠探測物件自身傳導、釋出的能量,讀數就會因而較為準確。
進行量度時,亦請確保儀器射線垂直對準目標平面表面,偏差不多於 30 度。
紅點的作用
常有初階使用者誤以為,紅外測溫儀射出的紅點, 作用是用來測量溫度。而它的其中一個作用,是為了協助我們對準測量的目標範圍,給出一個可視中心點。
而它的直徑尺吋,對用家量度數值時的準確性,起了關鍵作用。
DS 比例以及光學解析度 (Distance to Spot Ratio)
我們在使用紅外測溫儀的時候,需要符合指定的 DS 比例,以準確的光學解析度來得出可靠數值。
在這個例子中,儀器的 DS 比例是 12:1,所以,我們距離目標有 12 吋的距離,紅點就會有一吋的直徑, 在這個範圍內作測量,均可得出準確數值。
距離越遠,紅點的尺寸就會越大,而超出指引測量所得的數值,就不宜作參考。
所以,如果要令紅點的直徑尺寸達標,我們就需要控制與目標的距離,又或者入手品質更好的紅外測溫儀。
以兩點來測量較大範圍的溫度
相比單點測溫儀,兩點顯示的紅外測溫儀就有更寬闊的測量範圍-兩點之間。
同樣地,只要符合產品規範的 DS Ratio,就可以實施準確測量。
日常應如何好好保養紅外測溫儀?
最後,儀器在使用之後亦要做好後續措施,來確保儀器的準確性,例如清理儀器關鍵位置上的塵垢、污漬等。至於具體做法,可以參閱這篇文章。
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