Wyjaśnij emisyjność termometrów na podczerwień
Emisyjność to stosunek energii wypromieniowanej rzeczywistego obiektu do energii ciała czarnego w tej samej temperaturze i tych samych warunkach. Tak zwane warunki identyczne odnoszą się do tych samych warunków geometrycznych (obszar emisji promieniowania, wielkość kąta bryłowego i kierunek pomiaru mocy promieniowania) oraz warunków widmowych (zakres widmowy do pomiaru strumienia promieniowania). Ze względu na korelację pomiędzy emisyjnością a warunkami pomiaru istnieje kilka definicji emisyjności.
Emisyjność półkuli to stosunek strumienia energii promieniowania (emisyjności) emitowanego przez promiennik na jednostkę powierzchni do przestrzeni półkuli do emisyjności ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze. Dzieli się na dwa typy: emisyjność całkowitą i emisyjność widmową.
Normalna emisyjność
Emisyjność normalna to emisyjność mierzona w obrębie małego kąta bryłowego w kierunku normalnym powierzchni promieniującej. Jest to stosunek jasności w kierunku normalnym do jasności ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze. Ze względu na to, że systemy podczerwieni wykrywają energię promieniowania w obrębie małego kąta bryłowego w kierunku normalnym powierzchni docelowej, kluczowa jest normalna emisyjność.
W przypadku ciał doskonale czarnych wszystkie wartości emisyjności są równe 1, podczas gdy w przypadku rzeczywistych obiektów wszystkie wartości emisyjności są mniejsze niż 1. Emisyjność, do której obecnie się odnosimy, to emisyjność średnia.
Jeśli chodzi o korekcję emisyjności:
Emisyjność różnych powierzchni obiektów jest różna i aby zapewnić dokładność pomiaru temperatury, na ogół wymagana jest korekcja emisyjności. Ze względu na fakt, że termometr jest kalibrowany za pomocą ciała doskonale czarnego, emisyjność powierzchni dowolnego obiektu jest mniejsza niż emisyjność ciała doskonale czarnego.
Metoda kalibracji emisyjności termometrów na podczerwień polega na dostosowaniu współczynnika wzmocnienia wzmacniacza do emisyjności różnych obiektów, tak aby sygnał generowany przez napromieniowanie rzeczywistego obiektu o określonej temperaturze w systemie był taki sam jak sygnał generowane przez ciało doskonale czarne o tej samej temperaturze. Na przykład, jeśli emisyjność obiektu wynosi {{0}},8, współczynnik wzmocnienia wzmacniacza należy zwiększyć do 1/0.8=1,25 razy w stosunku do oryginału. Jednakże w obiektach przemysłowych określenie docelowych parametrów emisyjności jest zazwyczaj trudne ze względu na różne materiały, kształty i stany powierzchni obiektów pomiarowych. Błędy pomiaru spowodowane innymi czynnikami mogą prowadzić do różnic pomiędzy wartościami zmierzonymi a wartościami rzeczywistymi. Wprowadzenie regulacji parametrów emisyjności może skutecznie rozwiązać ten problem bez wpływu na liniowość pomiaru. W oparciu o temperaturę doświadczenia lub temperaturę procesu, wyreguluj zgodnie z następującymi krokami:
Na przykład zakres termometru wynosi 500-1400 stopnia
Rzeczywista temperatura wynosi 1200 stopni, a zmierzona temperatura wynosi 1150 stopni,
W tym momencie parametr emisyjności można dostosować do:
(1150-500) ÷ (1200-500)=0.928 ≈ 0.93
