如何使用红外热像仪准确测温
一,当测温不准时,可首先检查是否有预热:
所有热像仪都需要足够的预热时间才能获得准确的温度测量结果,预热时间通常随型号和环境条件变化。大多数红外热像仪一般在3~5分钟内基本就可以完成预热。
二,当测温不准时,可首先检查是否是不正确的操作引起:
1.是否对焦准确:
*红外可见光融合模式中的画中画,为准确调焦提供了方便的判断依据。
准确调焦,红外与可见光部分完全吻合。
未准确调焦,红外与可见光部分有错位现象。
*仪器自动对焦是否正常。
2.是否正确设置热像仪参数:发射率,背景温度补,透射率。
三,如何正确设置热像仪参数
1.发射率:
①发射率是什么?
发射率ε代表不同物体发射红外辐射的能力,每种物体的发射率都是一个小于1的常数。
②为什么发射率影响热像仪准确测温?
热像仪被动接收物体发出的不可见红外辐射,转变为可见的热像图,而接收到的红外辐射,包括被测物体本身发射、反射、以及透射,但只有发射的辐射才能了解物体的温度情况。
非金属和金属材料的发射率有很大差异:大多数非金属材料(如塑料、油漆、皮革、纸张等)发射率较高,相同材质、不同颜色的目标的发射率非常接近,误差通常不超过测量精度范围;部分表面光亮的非金属材料发射率较低(如瓷砖、玻璃等)。
金属材料的发射率一般都小于0.5,并受到下列因素的影响:材料、表面光洁度、表面颜色。实际检测中,设置合适的发射率,可以使热像仪将采集的被测物体红外辐射换算成准确的表面温度,减少或避免误差。
③对于不同发射率的物体,在检测时需要注意拍摄角度
对于表面粗糙的材料,在满足目标尺寸的情况下,红外热像的拍摄角度没有限制;对于表面光滑的非金属(如:玻璃、瓷砖等)和金属材料,拍摄角度不宜超过垂直方向30度,以免光亮表面反射干扰能量。普通金属表面的拍摄角度可放宽到不超过垂直方向45度。
④如何设置合适红外发射率准确测温?
直接测量:对于表面粗糙,反射较小的这些高发射率材料进行测温时按照发射率对照表,选择对应的发射率即可。
间接测量:被测发射率较低,但物体有部分发射率较高,并且与需要测量的地方温度相同。可以设置为对应发射率,直接测量发射率较高部位。
特殊测量:对于测量金属,反光等低发射率物体,需要一些特殊方法来实现:
方法一:
测试场景:当被测目标相对比较大,温度较低(小于80℃),要求测试后不改变原目标表面状况的场合,例如各种散热模块,光洁芯片(较大)表面,金属表面等。
解决办法:绝缘胶带法:将一块绝缘胶带(建议使用3M电气绝缘胶带,黑色;发射率:0.93)紧密贴于被测物体表面,贴平整,并保持足够时间使被测目标表面与胶带温度相同。通过调整红外热像仪发射率,使被测材料表面的温度与贴有绝缘胶带表面温度相同或接近,此时的发射率即为被测材料物体正确的发射率。
方法二:
测试场景:温度较高的被测目标或者是尺寸较小的被测目标,可以接受被测物体表面状况被改变的场合(需要注意喷涂后的部分可能无法擦拭干净),例如设备维护场合下的管道、阀门等静设备。
解决办法:将漆(丙烯酸树脂,黑色;发射率:0.97)均匀喷涂薄层覆盖住被测目标表面,保持足够时间使被测目标表面与涂层温度相同。然后通过调整红外热像仪发射率,直到没有喷漆的表面温度与喷漆表面温度相同或接近,此时的发射率即为目标物体正确的发射率。
方法三:
测试场景:此方法适用于不允许改变物体表面状态(涂抹后可擦去),同时形状不适合进行胶带粘贴的目标,涂抹法可针对较小的目标进行,但目标表面温度不宜超过100℃。注意白板笔不能是油性笔,如果误用油性笔,涂面干后很难擦去。
解决办法:用水性白板笔(建议使用晨光水性白板笔,牌号MG-2160,黑色,发射率:0.95)均匀的涂抹在被测物体表面,保持足够时间使被测目标表面与涂抹面达到温度相同。然后通过调整红外热像仪发射率,直到没有涂抹的表面温度与涂抹表面温度相同或接近,此时的发射率即为目标物体正确的发射率。
2.背景温度补偿:
发射率较低的被测物体会反射来自附近的物体的能量,这部分额外的反射能量会被添加到被测物体自身辐射的能量中,这部分能量如果不被剔除,将使测量读数不准确。因此我们需要根据现场环境温度情况修正“背景温度补偿”等参数来消除这部分干扰。
3.在什么情况下需要调整透射率?如何调整?
物体所发出的红外辐射在穿过大气到达热像仪镜头前,会受到大气中气体分子(水蒸汽等)和微粒(尘埃、雪、冰晶等)的吸收与散射而发生衰减。如果不采取校正措施,测量温度读数将随距离增大而减小。因此我们用“透射率”这一参数来调整,在通常情况下,透射率设置为100%。
以下情况需要注意调整热像仪的“透射率”参数设置:
1)若热像仪前有红外窗口:需要根据红外窗口的衰减特性设置相应的透射率。
2)若空气中存在肉眼可见的烟雾和水汽:可以先在近距离检测一个温度稳定的发热目标,然后在烟雾和水汽中再次检测,从而获得两个温度值,而后在仪器中修正透射率(或发射率),使这两个温度一致。