Analiza emisyjności termometrów na podczerwień
Emisyjność, czyli stosunek energii promieniowania rzeczywistego obiektu do energii ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze i identycznych warunkach. Przez identyczne warunki rozumiemy identyczne warunki geometryczne (powierzchnia emitowanego promieniowania, wielkość i kierunek kąta steradianowego, przy którym mierzona jest moc promieniowania) i warunki spektralne (zakres widmowy, w którym mierzony jest strumień promieniowania). Ponieważ emisyjność jest powiązana z warunkami pomiaru, istnieje kilka definicji emisyjności.
Emisyjność półkuli Emisyjność półkuli to stosunek strumienia energii promieniowania emitowanego na jednostkę powierzchni ciała promieniującego do przestrzeni półkuli (stopień promieniowania zewnętrznego) do stopnia promieniowania ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze, który dzieli się na dwa rodzaje wielkości pełne i widmowe.
Normalna emisyjność
Emisyjność normalna to emisyjność mierzona w kierunku powierzchni promieniowania prostopadłym do małego kąta trójwymiarowego, jest to normalny kierunek jasności promieniowania i tej samej temperatury stosunku jasności promieniowania ciała doskonale czarnego. Normalna emisyjność jest ważna, ponieważ wszystkie systemy podczerwieni wykrywają energię promieniowania w ramach małego kąta stereo w kierunku normalnym do powierzchni docelowej.
W przypadku ciała czarnego wszystkie emisyjności są równe 1, podczas gdy w przypadku obiektów rzeczywistych wszystkie emisyjności mają wartości mniejsze niż 1. Emisje, o których obecnie mówimy, to emisyjności średnie.
Informacje na temat korekcji emisyjności:
Emisyjność powierzchni różnych obiektów jest różna, aby zapewnić dokładność pomiaru temperatury, zazwyczaj wymagana jest korekta emisyjności. Ponieważ pirometr jest skalibrowany do ciała doskonale czarnego, a emisyjność powierzchni dowolnego obiektu jest mniejsza niż emisyjność ciała doskonale czarnego.
Korekta emisyjności termometru na podczerwień jest następująca: w zależności od emisyjności różnych obiektów w celu dostosowania wzmocnienia wzmacniacza tak, aby przy określonej temperaturze promieniowania rzeczywistego obiektu w systemie wytwarzał ten sam sygnał przy tej samej temperaturze ciała doskonale czarnego wytwarzanego przez sygnał. Na przykład emisyjność obiektu wynosi {{0}},8, wówczas należy zwiększyć wzmocnienie wzmacniacza do pierwotnego poziomu 1/0.8=1,25 razy. W przemyśle ze względu na pomiar materiału docelowego, kształt i stan powierzchni są różne, generalnie trudno jest określić docelowe parametry emisyjności. Istnieją inne czynniki spowodowane błędem pomiaru, które spowodują zmierzoną wartość i rzeczywistą wartość różnicy. Wprowadzenie regulacji parametrów emisyjności może rozwiązać ten problem bez wpływu na liniowość pomiaru. Korekty można dokonać na podstawie temperatur empirycznych lub procesowych w następujących etapach:
Na przykład: zakres pirometru wynosi 500-1400 stopnia.
Rzeczywista temperatura wynosi 1200 stopni, temperatura pomiaru wynosi 1150 stopni.
W tym momencie parametr emisyjności można dostosować do:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
Po takiej korekcie, aby wartość zmierzona była bardziej zbliżona do wartości rzeczywistej, można także skorzystać z korekty „tabeli współczynników emisyjności materiału”. Jednakże parametry w tej tabeli niekoniecznie mają zastosowanie do potrzeb procesu. Należy wyjaśnić, że istota regulacji emisyjności polega na korygowaniu błędów pomiarowych.
