Analiza emisyjności termometrów na podczerwień
Emisyjność to stosunek energii promieniowania rzeczywistego obiektu do energii ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze i w tych samych warunkach. Tak zwane te same warunki odnoszą się do tych samych warunków geometrycznych (powierzchnia emitowania promieniowania, wielkość kąta bryłowego i kierunek pomiaru mocy promieniowania) oraz warunków widmowych (zakres widma do pomiaru strumienia promieniowania). Ponieważ emisyjność zależy od warunków pomiaru, istnieje kilka definicji emisyjności.
Emisyjność półkuli Emisyjność półkuli to stosunek strumienia energii promieniowania (wydajności promieniowania) emitowanego przez promiennik na jednostkę powierzchni do przestrzeni półkuli i mocy promieniowania ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze, który dzieli się na dwa rodzaje: pełna ilość i ilość widmowa.
normalna emisyjność
Emisyjność normalna to emisyjność mierzona w obrębie małego kąta bryłowego w kierunku normalnym powierzchni promieniującej i jest to stosunek luminancji w kierunku normalnym do luminancji ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze. Ponieważ systemy na podczerwień wykrywają energię promieniowania w obrębie małego kąta bryłowego prostopadłego do powierzchni docelowej, ważna jest normalna emisyjność.
Dla ciała doskonale czarnego wszystkie wartości emisyjności są równe 1, podczas gdy dla obiektów rzeczywistych wszystkie wartości emisyjności są mniejsze niż 1. Emisyjność, o której mówimy, to emisyjność średnia.
Odnośnie korekty emisyjności:
Emisyjność różnych powierzchni obiektów jest różna, aby zapewnić dokładność pomiaru temperatury, generalnie wymagana jest korekcja emisyjności. Ponieważ termometr jest kalibrowany z ciałem doskonale czarnym, emisyjność powierzchni dowolnego obiektu jest mniejsza niż ciała doskonale czarnego.
Metoda korekcji emisyjności termometru na podczerwień polega na: dostosowaniu powiększenia wzmacniacza zgodnie z emisyjnością różnych obiektów, tak aby sygnał generowany przez promieniowanie rzeczywistego obiektu o określonej temperaturze w systemie był taki sam, jak generowany przez ciało doskonale czarne o tej samej temperaturze. sygnały są takie same. Na przykład, jeśli emisyjność obiektu wynosi {{0}}},8, konieczne jest zwiększenie powiększenia wzmacniacza do pierwotnego 1/0,8=1},25 razy. W dziedzinie przemysłu na ogół trudno jest określić docelowe parametry emisyjności ze względu na różne materiały, kształty i stany powierzchni celu pomiarowego. Błędy pomiaru spowodowane innymi czynnikami spowodują różnicę między wartością zmierzoną a wartością rzeczywistą. Wprowadzenie regulacji parametru emisyjności może dobrze rozwiązać ten problem bez wpływu na liniowość pomiaru. Można go dostosować zgodnie z następującymi krokami w oparciu o temperaturę doświadczalną lub temperaturę procesu:
Na przykład: zakres pomiarowy termometru to: 500-1400 stopień
Rzeczywista temperatura wynosi 1200 stopni, zmierzona temperatura to 1150 stopni,
W tym momencie parametr emisyjności można dostosować jako:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
Ta regulacja przybliża zmierzoną wartość do wartości rzeczywistej i można ją również dostosować, odwołując się do „Tabeli współczynników emisyjności materiałów”. Ale parametry w tej tabeli niekoniecznie mają zastosowanie do potrzeb procesu. Musi być jasne, że istotą wprowadzoną przez regulację emisyjności jest skorygowanie błędu pomiaru.
