Vysvětlete emisivitu infračervených teploměrů
Emisivita je poměr vyzařované energie skutečného objektu k vyzařované energii černého tělesa 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 je poměr toku zářivé energie (emisivita) emitovaného zářičem na jednotku plochy do prostoru polokoule k emisivitě černého tělesa při stejné teplotě. Dělí se na dva typy: celková emisivita a spektrální emisivita.
Normální emisivita
Normální emisivita je emisivita měřená v malém prostorovém úhlu v normálním směru vyzařujícího povrchu. Je to poměr záření v normálním směru k 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 černých těles jsou všechny hodnoty emisivity rovny 1, zatímco u skutečných objektů jsou všechny hodnoty emisivity menší než 1. Vyzařivost, o které se v současnosti hovoří, 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 s černým tělesem, emisivita jakéhokoli povrchu předmětu je menší než emisivita černého tělesa.
Metoda kalibrace emisivity pro infračervené teploměry spočívá v nastavení činitele zesílení zesilovače podle emisivity různých objektů tak, aby signál generovaný zářením skutečného objektu s určitou teplotou v systému byl stejný jako signál generované černým tělesem se stejnou teplotou. Pokud je například emisivita objektu {{0}}.8, musí být zesilovací faktor zesilovače zvýšen na 1/0.8=1,25násobek původní hodnoty. V průmyslových provozech je však obecně obtížné určit parametry emisivity cíle kvůli různým materiálům, tvarům a povrchovým stavům měřicích cílů. Chyby měření způsobené jinými faktory mohou vést k rozdílům mezi naměřenými hodnotami a skutečnými hodnotami. Zavedení úpravy parametrů emisivity může tento problém efektivně vyřešit, aniž by to ovlivnilo linearitu měření. Na základě zkušenosti s teplotou nebo procesní teplotou upravte podle následujících kroků:
Například rozsah teploměru je 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
