Verklaar de emissiviteit van infraroodthermometers
Emissiviteit is de verhouding tussen de uitgestraalde energie van een feitelijk object en die van een zwart lichaam bij dezelfde temperatuur onder dezelfde omstandigheden. De zogenaamde identieke omstandigheden hebben betrekking op dezelfde geometrische omstandigheden (emissiestralingsgebied, ruimtehoekgrootte en richting voor het meten van het stralingsvermogen) en spectrale omstandigheden (spectraal bereik voor het meten van de stralingsflux). Vanwege de correlatie tussen emissiviteit en meetomstandigheden zijn er verschillende definities van emissiviteit.
De emissiviteit van het halfrond is de verhouding van de stralingsenergieflux (emissiviteit) uitgezonden door een radiator per oppervlakte-eenheid in de ruimte van het halfrond tot de emissiviteit van een zwart lichaam bij dezelfde temperatuur. Het is verdeeld in twee typen: totale emissiviteit en spectrale emissiviteit.
Normale emissiviteit
Normale emissiviteit is de emissiviteit gemeten binnen een kleine ruimtehoek in de normale richting van een stralend oppervlak. Het is de verhouding tussen de straling in de normale richting en de straling van een zwart lichaam bij dezelfde temperatuur. Vanwege het feit dat infraroodsystemen stralingsenergie binnen een kleine ruimtehoek in de normale richting van het doeloppervlak detecteren, is een normale emissiviteit van cruciaal belang.
Voor blackbodies zijn alle emissiviteitswaarden gelijk aan 1, terwijl voor werkelijke objecten alle emissiviteitswaarden kleiner zijn dan 1. De emissiviteit waar we momenteel naar verwijzen is de gemiddelde emissiviteit.
Wat betreft emissiviteitscorrectie:
De emissiviteit van verschillende objectoppervlakken varieert, en om de nauwkeurigheid van de temperatuurmeting te garanderen, is emissiviteitscorrectie over het algemeen vereist. Vanwege het feit dat de thermometer is gekalibreerd met een zwart lichaam, is de emissiviteit van elk objectoppervlak kleiner dan die van een zwart lichaam.
De methode voor emissiviteitskalibratie voor infraroodthermometers is het aanpassen van de versterkingsfactor van de versterker op basis van de emissiviteit van verschillende objecten, zodat het signaal dat wordt gegenereerd door de straling van een feitelijk object met een bepaalde temperatuur in het systeem hetzelfde is als het signaal gegenereerd door een zwart lichaam met dezelfde temperatuur. Als de emissiviteit van een object bijvoorbeeld {{0}}.8 is, moet de versterkingsfactor van de versterker worden verhoogd tot 1/0.8=1.25 keer het origineel. Op industriële locaties is het echter over het algemeen moeilijk om de emissiviteitsparameters van het doel te bepalen vanwege de variërende materialen, vormen en oppervlaktetoestanden van de meetdoelen. Meetfouten veroorzaakt door andere factoren kunnen leiden tot verschillen tussen gemeten waarden en werkelijke waarden. De introductie van aanpassing van de emissiviteitsparameters kan dit probleem effectief oplossen zonder de lineariteit van de metingen te beïnvloeden. Pas op basis van de ervaringstemperatuur of procestemperatuur de volgende stappen aan:
Het bereik van de thermometer is bijvoorbeeld 500-1400 graad
De werkelijke temperatuur is 1200 graden en de gemeten temperatuur is 1150 graden.
Op dit punt kan de emissiviteitsparameter worden aangepast naar:
(1150-500) ÷ (1200-500)=0.928 ≈ 0.93
