Kalibratory pirometrów

Kalibratory pirometrów — źródła ciała doskonale czarnego do wzorcowania IR

Wzorcowanie pirometrów i kamer termowizyjnych wymaga specjalistycznego kalibratora — źródła ciała doskonale czarnego (blackbody), które emituje promieniowanie podczerwone o znanych, precyzyjnie kontrolowanych parametrach. Standardowe suche bloki i łaźnie cieczowe stosowane do termometrów kontaktowych są nieodpowiednie do wzorcowania przyrządów IR — wymagają one wydzielonej, stabilnej powierzchni (lub wnęki) o emisyjności bliskiej 1 i jednorodnej temperaturze.

Rodzaje źródeł ciała doskonale czarnego

• Płytowe (planarne) źródła IR — równomiernie nagrzana płyta lub tarcza o wysokiej emisyjności; łatwe w użyciu, kompaktowe; stosowane przy wzorcowaniu pirometrów przenośnych i kamer w zakresach od temperatury otoczenia do ok. +350–500 °C.
• Wnękowe źródła IR (cavity blackbody) — wnęka cylindryczna o emisyjności zbliżonej do 1 (ε > 0,99); wyższa jakość odwzorowania ciała doskonale czarnego; stosowane w laboratoriach metrycznych i przy wysokich wymaganiach dokładności.
• Wysokotemperaturowe źródła IR — do wzorcowania pirometrów pracujących przy temperaturach metalurgicznych (powyżej +1000 °C); wymagają specjalnych materiałów i konstrukcji wnęki.

Kluczowe parametry kalibratora pirometrów

• Zakres temperatur — musi pokrywać zakres pracy wzorcowanego pirometru lub kamery z pewnym zapasem.
• Emisyjność (ε) — powinna być jak najbliższa 1 (np. ε > 0,99 dla wnęk); znana i certyfikowana wartość emisyjności jest podstawą do obliczenia prawdziwej temperatury promieniowanej.
• Jednorodność pola — temperatura w całym polu widzenia musi być jednorodna; ważne szczególnie przy kamerach termowizyjnych (wzorcowanie pikseli).
• Stabilność i czas stabilizacji — im krótszy czas dojścia do stabilnej temperatury punktu wzorcowania, tym szybsza praca.
• Rozmiar apertury — musi być wystarczająco duży względem pola pomiaru wzorcowanego pirometru przy danej odległości (z uwzględnieniem stosunku D:S).

Zastosowania kalibratorów pirometrów

• Laboratoria metryczne i wzorcujące — ISO 17025; wzorcowanie klientom pirometrów i kamer IR z wystawieniem świadectwa.
• Kontrola jakości producentów urządzeń IR — weryfikacja charakterystyk pirometrów na linii produkcyjnej.
• Przemysł — sprawdzenie pirometrów stacjonarnych bez demontażu, minimalizacja przestojów.
• Instytuty badawcze i uczelnie — prace naukowe, badanie emisyjności materiałów, wzorcowanie kamer IR.

Wzorcowanie kamery termowizyjnej

Kamery termowizyjne wzorcuje się podobnie jak pirometry — przy pomocy źródła ciała doskonale czarnego. Przy kamerach o wyższej rozdzielczości ważna jest jednorodność pola — temperatura musi być stabilna w całym obszarze zajmowanym przez matrycę. Do wzorcowania kamer należy stosować planarne źródła o aperturze dopasowanej do kąta widzenia obiektywu i odległości wzorcowania.

Najczęstsze pytania