Analyse van de emissiviteit van infraroodthermometers met behulp van het Wuxi Slosen-principe
Emissiviteit is de verhouding van de stralingsenergie tussen een feitelijk object en 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.
Emissiviteit van de halve bol De emissiviteit van de halve bol is de verhouding van de stralingsenergieflux (straling) uitgezonden door een radiator in de hemisferische ruimte per oppervlakte-eenheid tot de straling van een zwart lichaam bij dezelfde temperatuur, die verder wordt onderverdeeld in totale en spectrale grootheden.
Normale emissiviteit
Normale emissiviteit is de emissiviteit gemeten binnen een kleine ruimtehoek in de normale richting van het stralingsoppervlak. Het is de verhouding tussen de stralingshelderheid in de normale richting en de stralingshelderheid 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 de normale emissiviteit van cruciaal belang.
Voor blackbody zijn alle emissiviteiten gelijk aan 1, terwijl voor werkelijke objecten de waarden van alle emissiviteiten 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 in blackbody is gekalibreerd, is de oppervlakte-emissiviteit van elk object lager dan die van blackbody.
De methode voor het corrigeren van de emissiviteit van een infraroodthermometer 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 daadwerkelijk object met een bepaalde temperatuur in het systeem hetzelfde is als het signaal dat wordt gegenereerd door een zwart lichaam met dezelfde temperatuur. Als de emissiviteit van een object bijvoorbeeld {{0}}.8 is, is het noodzakelijk om de versterkingsfactor van de versterker te verhogen tot de oorspronkelijke 1/0.8=1.25 keer. 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 gemeten doelen. Meetfouten veroorzaakt door andere factoren kunnen verschillen veroorzaken tussen gemeten waarden en werkelijke waarden. De introductie van aanpassing van de emissiviteitsparameters kan dit probleem effectief oplossen zonder de meetlineariteit 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
Na een dergelijke aanpassing liggen de gemeten waarden dichter bij de werkelijke waarden, die ook kunnen worden aangepast volgens de "Material Emissivity Coefficient Table". Het is echter mogelijk dat de parameters in deze tabel niet noodzakelijkerwijs van toepassing zijn op de procesvereisten. Er moet worden verduidelijkt dat de essentie van het introduceren van emissiviteitsaanpassing het corrigeren van meetfouten is.
