紅外測溫儀的測量誤差與溫度范圍的關(guān)系并非簡單的“高溫誤差大、低溫誤差小”,而是受儀器原理、環(huán)境干擾和目標特性等多重因素影響,呈現(xiàn)出復雜的變化規(guī)律。德國optris認為理解這一關(guān)系,需要從紅外測溫的基本原理入手:

紅外測溫的核心是通過檢測目標物體發(fā)出的紅外輻射能量,反推溫度,這一過程依賴黑體輻射定律。但實際測量中,它的誤差來源多樣:目標發(fā)射率的偏差、環(huán)境中的水汽/灰塵對輻射的吸收、儀器傳感器的響應(yīng)特性等,都會隨溫度范圍變化而產(chǎn)生不同影響。
從傳感器響應(yīng)來看,不同溫度的物體輻射的紅外波長不同:低溫物體(如- 50~100℃)主要輻射長波紅外(8~14μm),高溫物體(如 1000℃以上)則以短波紅外(1~5μm)為主。如果儀器的傳感器對特定波長的靈敏度有限,就可能在對應(yīng)溫度段產(chǎn)生更大誤差。例如,普通民用紅外測溫儀的傳感器多優(yōu)化于中低溫段(-20~300℃),對長波的靈敏度較高,測量低溫時誤差較??;但入過用于測量1000℃以上的高溫,回因短波靈敏度不足,誤差可能顯著增大。
環(huán)境干擾的影響也因溫度而異。高溫時,目標與環(huán)境的溫差大,環(huán)境熱輻射占比相對較低,對測量的干擾較?。欢蜏貢r,目標本身的紅外輻射能量弱,環(huán)境中的熱源反射到目標表面的能量占比升高,容易掩蓋真實溫度,導致誤差增大。例如,測量- 30℃的管道時,周圍25℃的室溫輻射可能被管道反射,使儀器誤判溫度偏高。
不過,這一規(guī)律并非絕對,德國optris部分工業(yè)級紅外測溫儀會針對高溫段優(yōu)化光學系統(tǒng)和傳感器,使它在高溫下的誤差反而更?。欢绻蜏囟挝唇?jīng)過精準校準,也可能出現(xiàn)低溫誤差更大的情況。
德國optris認為紅外測溫儀的誤差與溫度范圍的關(guān)系是“因儀器設(shè)計和應(yīng)用場景而異”:在儀器校準的核心溫度范圍內(nèi),誤差通常較?。怀鲂史秶蚱x傳感器最優(yōu)響應(yīng)波段時,誤差會明顯增大,既可能高溫誤差大,也可能低溫誤差大。
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