Analýza emisivity infračervených teploměrů pomocí Wuxi Slosen Principu
Emisivita je poměr energie záření mezi skutečným objektem a černým tělesem při stejné teplotě za stejných podmínek. Takzvané identické podmínky se týkají stejných geometrických podmínek (plocha vyzařování, velikost a směr prostorového úhlu pro měření výkonu záření) a spektrálních podmínek (spektrální rozsah pro měření toku záření). Vzhledem ke korelaci mezi emisivitou a podmínkami měření existuje několik definic emisivity.
Emisivita polokoule Emisivita polokoule je poměr toku zářivé energie (záření) emitovaného zářičem do polokulového prostoru na jednotku plochy k zářivosti černého tělesa při stejné teplotě, který se dále dělí na celkovou a spektrální veličinu.
Normální emisivita
Normální emisivita je emisivita měřená v malém prostorovém úhlu v normálním směru povrchu záření. Je to poměr jasu záření v normálním směru k jasu záření černého tělesa při stejné teplotě. Vzhledem k tomu, že infračervené systémy detekují energii záření v malém prostorovém úhlu v normálním směru povrchu cíle, je normální emisivita klíčová.
U černého tělesa jsou všechny emisivity rovny 1, zatímco u skutečných objektů jsou hodnoty všech emisivit menší než 1. Vyzařivost, o které v současnosti mluvíme, je průměrná emisivita.
Ohledně korekce emisivity:
Emisivita různých povrchů objektů se liší a pro zajištění přesnosti měření teploty je obecně vyžadována korekce emisivity. Vzhledem k tomu, že teploměr je kalibrován v černém tělese, je povrchová emisivita jakéhokoli předmětu nižší než emisivita černého tělesa.
Metoda pro korekci emisivity infračerveného teploměru spočívá v nastavení činitele zesílení zesilovače na základě emisivity různých objektů tak, aby signál generovaný zářením skutečného objektu s určitou teplotou v systému byl stejný jako signál generovaný černým tělesem se stejnou teplotou. Pokud je například emisivita objektu {{0}}.8, je nutné zvýšit zesilovací faktor zesilovače na původní 1/0.8=1.25krát. V průmyslových areálech je však obecně obtížné určit parametry emisivity cíle kvůli různým materiálům, tvarům a povrchovým stavům měřených cílů. Chyby měření způsobené jinými faktory mohou způsobit rozdíly mezi naměřenými hodnotami a skutečnými hodnotami. Zavedení úpravy parametru emisivity může tento problém efektivně vyřešit, aniž by to ovlivnilo linearitu měření. Na základě zkušenosti s teplotou nebo procesní teplotou upravte podle následujících kroků:
Rozsah teploměru je například: 500-1400 stupňů
Skutečná teplota je 1200 stupňů a naměřená teplota je 1150 stupňů,
V tomto okamžiku lze parametr emisivity upravit na:
(1150-500) ÷ (1200-500)=0.928 ≈ 0.93
Po takové úpravě se naměřené hodnoty přibližují skutečným hodnotám, které lze také upravit podle „Tabulky koeficientů vyzařování materiálu“. Parametry v této tabulce však nemusí nutně platit pro požadavky procesu. Je třeba objasnit, že podstatou zavedení úpravy emisivity je oprava chyb měření.
