10.14489/td.2021.12.pp.020-026

2021, 12 декабрь (December)

DOI: 10.14489/td.2021.12.pp.020-026

Голобоков М. В.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА РАЗМЕРА ИСТОЧНИКА ЭТАЛОННЫХ ПИРОМЕТРОВ
(c. 20-26)

Аннотация. Неконтактное измерение температуры основано на регистрации тепловым приемником потока электромагнитного излучения, собранного оптической системой прибора. В силу несовершенства практических конструкций оптических систем на приемник попадает излучение от объектов вне границ номинального поля зрения. Возникает эффект размера источника – изменение показаний прибора при изменении размера объекта. Представлено исследование эффекта размера источника эталонных пирометров первого разряда TRT IV.82, ПД-9-02, ПД-4-06. Получена количественная оценка дополнительной погрешности измерений, возникающей при поверке моделей абсолютно черного тела с применением указанных эталонных пирометров. Предложены и обоснованы меры, позволяющие минимизировать возникающую дополнительную погрешность измерений. Выполнен анализ влияния эффекта размера источника на достоверность результатов поверки моделей черного тела, рабочих пирометров и тепловизоров. Результаты исследований могут быть полезны при проведении испытаний в целях утверждения типа, разработке методик поверки пирометров, разработке эталонных излучателей.

Ключевые слова: эффект размера источника, пирометр, поверка, абсолютно черное тело.

Golobokov M. V.
STUDY OF THE EFFECT OF THE SOURCE SIZE OF INFRARED THERMOMETERS
(pp. 20-26)

Abstract. Noncontact temperature measurement is based on the registration by the thermal receiver of the electromagnetic radiation flux collected by the optical system of the device. Due to the imperfection of practical designs of optical systems, the receiver receives radiation from objects outside the boundaries of the nominal field of view. There is an effect of the size of the source – a change in the readings of the device when the size of the object changes. This paper is devoted to the study of the effect of the source size of reference pyrometers of the first category TRT IV.82, PD-9-02, PD-4-06. In the course of the research, a quantitative assessment of the additional measurement error that occurs when checking blackbody models using these reference pyrometers was obtained. Proposed and justified measures to minimize the resulting additional measurement error. The analysis of the effect of the source size effect on the reliability of the results of verification of blackbody models, working infrared thermometers and thermal imagers is carried out. The results of the research can be useful when conducting tests for type approval, developing methods for verification infrafred thermometers, and developing reference emitters.

Keywords: source size effect, infrared thermometer, verification, black body.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

М. В. Голобоков (ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Новосибирской области» (ФБУ «Новосибирский ЦСМ»), Новосибирск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

M. V. Golobokov (State Regional Center of Standardization, Metrology and Testing in the Novosibirsk Region (FBA “Novosibirsk CSM”), Novosibirsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. ГОСТ 8.558–2009. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры. М.: Стандартинформ, 2012. 9 с.
2. Русин С. П., Пелецкий В. Э. Тепловое излучение полостей. М.: Энергоатомиздат, 1987. 152 с.
3. Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение: пер. с фр. М.: Мир, 1988. 416 с.
4. Фрунзе А. В. Методическая погрешность энергетических пирометров, обусловленная влиянием на результат измерения расстояния между пирометром и объектом // Измерительная техника. 2012. № 10. С. 37 – 41.
5. Тарасов В. В., Якушенков Ю. Г. Инфракрасные системы смотрящего типа. М.: Логос, 2004. 444 с.
6. Dury M. R., Arneil T. C., Machin G., Goodman T. M. Size-of-source effect sensitivities in radiometers // Intern. Journal of Thermophysics. 2014. № 7. DOI: 10.1007/s10765-014-1675-4.
7. Martin M. J., Zarco M., Campo D. Measurements of the size of source for pyrometers directly indicating in temperature // XIX IMEKO World Congress Fundamental and Applied Metrology. Lisbon, 2009. P. 1546 – 1549.
8. Yoo Y., Kim B., Park C., et al. Size of source effect of a transfer reference thermometer suitable for international comparisons near to room temperature // XIX IMEKO World Congress Fundamental and Applied Metrology. Lisbon, 2009. P. 1493 – 1496.
9. Моисеева Н. П. Поверка радиационных термометров. URL: http://temperatures.ru/pages/poverka_radiacionnyh_termometrov (дата обращения: 15/09/2021).
10. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1991. 302 с.
11. Голобоков М. В., Данилевич С. Б. Имитационная модель процедуры поверки средств измерений // Компетентность. 2016. № 4. С. 40 – 47.

Eng

1. GSE. State verification schedule for temperature measuring instruments. (2012). Ru Standard No. GOST 8.558–2009. Moscow: Standartinform. [in Russian language].
2. Rusin, S. P., Peletskiy V. E. (1987). Thermal radiation of cavities. Moscow: Energoatomizdat. [in Russian language]
3. Gossorg Zh. (1988). Infrared thermography. Basics, technique, application. Moscow: Mir. [in Russian language]
4. Frunze A. V. (2012). Methodological error of energy pyrometers due to the influence of the distance between the pyrometer and the object on the measurement result. Izmeritel'naya tekhnika, (10), рр 37-41 [in Russian language].
5. Tarasov V. V., Yakushenkov Yu. G (1987). Infrared systems of the viewing type. Moscow: Logos. [in Russian language].
6. Dury M. R., Arneil T. C., Machin G., Goodman T. M. (2014). Size-of-source effect sensitivities in radiometers. International Journal of Thermophysics. (7). DOI: 10.1007/s10765-014-1675-4.
7. Martin M. J., Zarco M., Campo D. (2009). Measurements of the size of source for pyrometers directly indicating in temperature. XIX IMEKO World Congress Fundamental and Applied Metrology, pp. 1546 – 1549. Lisbon.
8. Yoo Y., Kim B., Park C., Lee D., Park S. (2009). Size of source effect of a transfer reference thermometer suitable for international comparisons near to room temperature. XIX IMEKO World Congress Fundamental and Applied Metrology, pp. 1493 – 1496. Lisbon.
9. Moiseeva N. P. Verification of radiation thermometers. Available at: http://http://temperatures.ru/pages/poverka_radiacionnyh_termometrov (Accessed: 15.09.2021). [in Russian language]
10. Novitskiy P. V., Zograf I. A. (1991). Evaluation of measurement errors. Leningrad: Energoatomizdat. [in Russian language]
11. Golobokov M. V., Danilevich S. B. (2016). Simulation model of the procedure of verification of measuring instruments. Kompetentost', (4), pp. 40-47. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2021.12.pp.020-026

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2021.12.pp.020-026

and fill out the form