Analiza emisivității termometrului cu infraroșu
Emisivitatea este raportul dintre energia radiației dintre un obiect real și un corp negru la aceeași temperatură în aceleași condiții. Așa-numitele aceleași condiții se referă la aceleași condiții geometrice (aria de radiație de emisie, dimensiunea unghiului solid și direcția pentru măsurarea puterii radiației) și condiții spectrale (domeniul spectral pentru măsurarea fluxului de radiație). Deoarece emisivitatea este legată de condițiile de măsurare, există mai multe definiții ale emisivității.
Emisivitate emisferică Emisivitatea emisferică este raportul dintre fluxul de energie radiantă (emitența) pe unitatea de suprafață a radiatorului și emisia corpului negru la aceeași temperatură, care este împărțită în cantitatea totală și cantitatea spectrală.
Emisivitate normală
Emisivitatea normală este emisivitatea măsurată într-un unghi solid mic de-a lungul direcției normale a suprafeței de radiație, care este raportul dintre luminozitatea radiației de-a lungul direcției normale și luminozitatea radiației corpului negru la aceeași temperatură. Deoarece toate sistemele cu infraroșu detectează energia radiației într-un unghi solid mic de-a lungul direcției normale a suprafeței țintei, emisivitatea normală este foarte importantă.
Pentru corpul negru, toate tipurile de emisivitate sunt egale cu 1, în timp ce pentru obiectele reale, toate tipurile de emisivitate sunt mai mici de 1. Ceea ce vorbim în prezent este emisivitatea medie.
Despre corecția emisivității:
Emisivitatea diferitelor suprafețe este diferită. Pentru a asigura acuratețea măsurării temperaturii, corectarea emisivității este în general necesară. Deoarece termometrul este calibrat în corp negru, emisivitatea oricărui obiect este mai mică decât cea a corpului negru.
Metoda de corecție a emisivității termometrului cu infraroșu este de a regla mărirea amplificatorului în funcție de emisivitatea diferitelor obiecte, astfel încât semnalul generat de radiația unui obiect real cu o anumită temperatură în sistem să fie același cu cel generat de un corp negru cu aceeași temperatură. De exemplu, dacă emisivitatea unui obiect este {{0}},8, mărirea amplificatorului trebuie mărită la 1/0.8=1,25 ori. Cu toate acestea, în domeniul industrial, este în general dificil să se determine parametrii de emisivitate țintă din cauza diferitelor materiale, forme și stări de suprafață ale țintelor măsurate. Erorile de măsurare cauzate de alți factori vor determina diferența dintre valoarea măsurată și valoarea reală. Introducerea ajustării parametrilor de emisivitate poate rezolva bine această problemă fără a afecta liniaritatea măsurării. Poate fi ajustat conform următorilor pași pe baza temperaturii empirice sau a temperaturii procesului:
De exemplu, domeniul de măsurare al termometrului este de 500-1400 grade
Temperatura reală este de 1200 de grade, iar temperatura măsurată este de 1150 de grade.
În acest moment, parametrul de emisivitate poate fi ajustat după cum urmează:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
După o astfel de ajustare, valoarea măsurată este mai aproape de valoarea reală și poate fi, de asemenea, ajustată cu referire la Tabelul coeficientului de emisivitate a materialului. Cu toate acestea, este posibil ca parametrii din acest tabel să nu fie potriviți pentru nevoile procesului. Trebuie să fie clar că esența ajustării emisivității este corectarea erorii de măsurare.
