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【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


Non-Contact IR Thermometer Fluke FLIR UNI-T 免接觸式紅外測溫儀的原理

專業測溫儀,亦需要正確地使用

在看似簡單的溫度檢測程序中,特別是用了如此方便的免觸式紅外測溫儀,你如何能確保測溫儀的溫度讀數是真的準確?看了以下幾點,簡明點出紅外測溫的基本原理,或者你會對日常的測溫工作,有了嶄新的態度。


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。


Non-Contact IR Thermometer Fluke FLIR UNI-T 免接觸式紅外測溫儀的原理,紅外測溫儀的熱電堆收集物件表面傳導、反射、放射出來的紅外能量,轉化成電能,以攝氏或華氏單位顯示溫度

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。

Non-Contact IR Thermometer Fluke FLIR UNI-T 免接觸式紅外測溫儀的原理,物件自身以熱幅射的形式釋放出來的能量稱為放射率Emissivity,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

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。


Non-Contact IR Thermometer Fluke FLIR UNI-T 免接觸式紅外測溫儀的原理,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

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。


Non-Contact IR Thermometer Fluke FLIR UNI-T 免接觸式紅外測溫儀的原理,金屬貼上黑色電線膠布,提高放射率,降低物件從周遭環境反射的能量,儀器更能探測物件自身傳導、釋出的能量,讀數更準確

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。


Non-Contact IR Thermometer Fluke FLIR UNI-T 免接觸式紅外測溫儀的原理,紅點是一個可視中心點,讓我們對準測量目標範圍,距離越遠紅點的尺寸就會越大,超出指引測量所得的數值,讀數就不宜參考

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。


Non-Contact IR Thermometer Fluke FLIR UNI-T 免接觸式紅外測溫儀的原理,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有更寬闊的測量範圍

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。


Non-Contact IR Thermometer Fluke FLIR UNI-T 免接觸式紅外測溫儀的保養清潔貼士TIPS


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