Analiza zasadnicza Wuxi Slossena dotycząca emisyjności termometrów na podczerwień
Emisyjność to stosunek energii wypromieniowanej rzeczywistego obiektu do ciała doskonale czarnego o tej samej temperaturze i w tych samych warunkach. Tak zwane te same warunki odnoszą się do tych samych warunków geometrycznych (obszar emisji promieniowania, wielkość kąta bryłowego i kierunek pomiaru mocy promieniowania) i warunków widmowych (zakres widmowy do pomiaru strumienia promieniowania). Ponieważ emisyjność jest powiązana z warunkami pomiaru, istnieje kilka definicji emisyjności.
Emisyjność półkuli Emisyjność półkuli to stosunek strumienia energii promieniowania (stopnia promieniowania) emitowanego przez promiennik do przestrzeni półkuli na jednostkę powierzchni i stopnia promieniowania ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze, który dzieli się na dwa typy : ilość pełna i ilość widmowa.
normalna emisyjność
Emisyjność normalna to emisyjność mierzona w obrębie małego kąta bryłowego w kierunku normalnym powierzchni promieniującej. Jest to stosunek jasności promieniowania w kierunku normalnym do jasności promieniowania ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze. Ponieważ systemy podczerwieni wykrywają wypromieniowaną energię w obrębie małego kąta bryłowego w kierunku normalnym powierzchni docelowej, normalna emisyjność jest bardzo ważna.
Dla ciała doskonale czarnego wszystkie emisyjności są równe 1, natomiast dla obiektów rzeczywistych wartości poszczególnych emisyjności są mniejsze niż 1. Emisyjność, o której dotychczas mówimy, jest emisyjnością średnią.
Jeśli chodzi o korektę emisyjności:
Emisyjność różnych powierzchni obiektów jest różna. Aby zapewnić dokładność pomiaru temperatury, z reguły wymagana jest korekcja emisyjności. Ponieważ termometr jest skalibrowany za pomocą ciała doskonale czarnego, emisyjność powierzchni dowolnego obiektu jest mniejsza niż emisyjność ciała doskonale czarnego.
Metoda korekcji emisyjności termometru na podczerwień polega na dostosowaniu współczynnika wzmocnienia wzmacniacza do emisyjności różnych obiektów, tak aby promieniowanie rzeczywistego obiektu o określonej temperaturze wytwarzało w systemie sygnał taki sam, jak ten wytwarzany przez ciało doskonale czarne o tej samej temperaturze. Sygnały są takie same. Na przykład, jeśli emisyjność określonego obiektu wynosi {{0}},8, wówczas powiększenie wzmacniacza należy zwiększyć do 1/0.8=1,25 razy. Jednakże w obiektach przemysłowych określenie docelowych parametrów emisyjności jest zazwyczaj trudne ze względu na różne materiały, kształty i stan powierzchni celów pomiarowych. Istnieją również błędy pomiaru spowodowane innymi czynnikami, które spowodują różnicę między wartością zmierzoną a wartością rzeczywistą. Wprowadzenie regulacji parametrów emisyjności może dobrze rozwiązać ten problem bez wpływu na liniowość pomiaru. Można go dostosować w oparciu o temperaturę doświadczenia lub temperaturę procesu, wykonując następujące kroki:
Na przykład: zakres pomiarowy termometru wynosi: 500-1400 stopni
Rzeczywista temperatura wynosi 1200 stopni, zmierzona temperatura wynosi 1150 stopni,
W tym momencie parametr emisyjności można dostosować do:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
Po takiej regulacji wartość zmierzona będzie bliższa wartości rzeczywistej. Aby dokonać regulacji, możesz także zapoznać się z „Tabelą współczynników emisyjności materiału”. Jednakże parametry w tej tabeli niekoniecznie muszą mieć zastosowanie do potrzeb procesu. Musi być jasne, że istotą regulacji emisyjności jest korygowanie błędów pomiaru.
