इन्फ्रारेड थर्मामीटर की त्रुटि क्या है?
इन्फ्रारेड थर्मामीटर आमतौर पर 0.2 के आसपास होते हैं।
वर्तमान में बाजार में उपलब्ध बहुत से इन्फ्रारेड थर्मामीटर SARS को रोकने के लिए औद्योगिक थर्मामीटर से संशोधित किए गए हैं। वे उस समय परिवेश के तापमान से बहुत प्रभावित होते हैं, और मापा गया शरीर का तापमान वास्तविक तापमान से भिन्न हो सकता है।
इन्फ्रारेड थर्मामीटर की त्रुटि को प्रभावित करने वाले कारक
1. विकिरण दर
विकिरण दर एक भौतिक मात्रा है जो किसी वस्तु की ब्लैक बॉडी के सापेक्ष विकिरण क्षमता को मापती है। वस्तु के भौतिक आकार, सतह खुरदरापन, अवतलता और उत्तलता से संबंधित होने के अलावा, यह परीक्षण की दिशा से भी संबंधित है। यदि वस्तु की सतह चिकनी है, तो इसकी दिशात्मकता अधिक संवेदनशील होती है। विभिन्न सामग्रियों की उत्सर्जन क्षमता अलग-अलग होती है। किसी वस्तु से इन्फ्रारेड थर्मामीटर द्वारा प्राप्त विकिरण ऊर्जा की मात्रा उसकी उत्सर्जन क्षमता के समानुपाती होती है।
(1) उत्सर्जन की सेटिंग किरचॉफ के प्रमेय पर आधारित है: वस्तु की सतह की गोलार्ध मोनोक्रोमैटिक उत्सर्जन (ε) इसकी गोलार्ध मोनोक्रोमैटिक अवशोषण क्षमता ( ), ε= के बराबर होती है। थर्मल संतुलन की स्थिति में, किसी वस्तु की विकिरण शक्ति इसकी अवशोषित शक्ति के बराबर होती है, अर्थात अवशोषण क्षमता ( ), परावर्तन क्षमता ( ρ ) और संप्रेषण क्षमता ( ) का योग 1 होता है, अर्थात +ρ+ =1। अपारदर्शी (या एक निश्चित मोटाई वाली) वस्तुओं के लिए, संप्रेषण क्षमता को =0 के रूप में देखा जा सकता है, और केवल विकिरण और परावर्तन ( +ρ=1) होते हैं। जब वस्तु की उत्सर्जन क्षमता अधिक होती है, तो परावर्तन क्षमता कम होती है, और पृष्ठभूमि और प्रतिबिंब का प्रभाव जितना छोटा मूल्य होता है, परीक्षण की सटीकता उतनी ही अधिक होती है; इसके विपरीत, पृष्ठभूमि का तापमान जितना अधिक होता है या परावर्तन क्षमता जितनी अधिक होती है, परीक्षण पर प्रभाव उतना ही अधिक होता है। इससे यह देखा जा सकता है कि वास्तविक पता लगाने की प्रक्रिया के दौरान, विभिन्न वस्तुओं और थर्मामीटरों की संबंधित उत्सर्जन क्षमता पर ध्यान दिया जाना चाहिए, और मापा तापमान की त्रुटि को कम करने के लिए उत्सर्जन क्षमता सेटिंग यथासंभव सटीक होनी चाहिए।
(2) परीक्षण कोण
उत्सर्जन क्षमता परीक्षण दिशा से संबंधित है। परीक्षण कोण जितना बड़ा होगा, परीक्षण त्रुटि उतनी ही अधिक होगी। तापमान माप के लिए अवरक्त का उपयोग करते समय इसे आसानी से अनदेखा किया जाता है। आम तौर पर, परीक्षण कोण अधिमानतः 30 डिग्री के भीतर होता है, और आम तौर पर 45 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए। यदि परीक्षण 45 डिग्री से अधिक होना है, तो सुधार के लिए उत्सर्जन क्षमता को उचित रूप से कम किया जा सकता है। यदि दो समान वस्तुओं के तापमान माप डेटा का न्याय और विश्लेषण किया जाना है, तो परीक्षण के दौरान परीक्षण कोण समान होना चाहिए, ताकि वे अधिक तुलनीय हों।
2. दूरी गुणांक
दूरी गुणांक (K=S:D) थर्मामीटर से लक्ष्य तक की दूरी S और तापमान माप लक्ष्य के व्यास D का अनुपात है। इसका अवरक्त थर्मामीटर की सटीकता पर बहुत प्रभाव पड़ता है। K मान जितना बड़ा होगा, रिज़ॉल्यूशन उतना ही अधिक होगा। । इसलिए, यदि पर्यावरणीय परिस्थितियों के कारण थर्मामीटर को लक्ष्य से बहुत दूर स्थापित किया जाना चाहिए, और छोटे लक्ष्यों को मापने की आवश्यकता है, तो माप त्रुटियों को कम करने के लिए उच्च ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन वाले थर्मामीटर का चयन किया जाना चाहिए। वास्तविक उपयोग में, कई लोग थर्मामीटर के ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन को अनदेखा कर देते हैं। मापा लक्ष्य बिंदु के व्यास डी की परवाह किए बिना, लेजर बीम को चालू करें और परीक्षण करने के लिए इसे माप लक्ष्य के साथ संरेखित करें। वास्तव में, उन्होंने थर्मामीटर की S:D मान आवश्यकता को नजरअंदाज कर दिया, इसलिए मापा तापमान में एक निश्चित त्रुटि होगी।
3. लक्ष्य का आकार
मापी जा रही वस्तु और थर्मामीटर का दृश्य क्षेत्र उपकरण के माप की सटीकता निर्धारित करते हैं। तापमान मापने के लिए इन्फ्रारेड थर्मामीटर का उपयोग करते समय, यह आम तौर पर मापे जा रहे लक्ष्य की सतह पर एक निश्चित क्षेत्र के औसत मूल्य को ही माप सकता है। परीक्षण के दौरान आम तौर पर तीन स्थितियाँ होती हैं:
(1) जब मापा गया लक्ष्य परीक्षण के दृश्य क्षेत्र से बड़ा होता है, तो थर्मामीटर माप क्षेत्र के बाहर की पृष्ठभूमि से प्रभावित नहीं होगा और ऑप्टिकल लक्ष्य के भीतर एक निश्चित क्षेत्र में स्थित मापी गई वस्तु का सही तापमान प्रदर्शित कर सकता है। इस समय परीक्षण प्रभाव सबसे अच्छा होता है।
(2) जब मापा गया लक्ष्य परीक्षण के दृश्य क्षेत्र के बराबर होता है, तो पृष्ठभूमि का तापमान प्रभावित होता है, लेकिन यह अभी भी अपेक्षाकृत छोटा होता है, और परीक्षण प्रभाव औसत होता है।
(3) जब मापा गया लक्ष्य परीक्षण क्षेत्र के दृश्य से छोटा होता है, तो पृष्ठभूमि विकिरण ऊर्जा थर्मामीटर की दृश्य और ध्वनिक शाखाओं में प्रवेश करेगी और तापमान माप रीडिंग में हस्तक्षेप करेगी, जिससे त्रुटियाँ होंगी। उपकरण केवल मापी गई वस्तु और पृष्ठभूमि तापमान का भारित औसत प्रदर्शित करता है।
