Поясніть випромінювальну здатність інфрачервоних термометрів
Коефіцієнт випромінювання — це відношення випромінюваної енергії фактичного об’єкта до енергії чорного тіла при тій самій температурі за тих самих умов. Під так званими ідентичними умовами розуміються однакові геометричні умови (площа випромінювання випромінювання, розмір тілесного кута та напрямок для вимірювання потужності випромінювання) та спектральні умови (спектральний діапазон для вимірювання потоку випромінювання). Через кореляцію між коефіцієнтом випромінювання та умовами вимірювання існує кілька визначень коефіцієнта випромінювання.
Коефіцієнт випромінювання півкулі — це відношення потоку променистої енергії (коефіцієнта випромінювання), випромінюваного випромінювачем на одиницю площі в простір півкулі, до коефіцієнта випромінювання чорного тіла при тій же температурі. Він ділиться на два типи: загальна випромінювальна здатність і спектральна випромінювальна здатність.
Нормальна випромінювальна здатність
Нормальна випромінювальна здатність — це випромінювальна здатність, виміряна в межах малого тілесного кута в нормальному напрямку випромінюючої поверхні. Це відношення яскравості в нормальному напрямку до яскравості чорного тіла при тій же температурі. Через те, що інфрачервоні системи виявляють енергію випромінювання в межах малого тілесного кута в нормальному напрямку поверхні мішені, нормальна випромінювальна здатність має вирішальне значення.
Для чорних тіл усі значення коефіцієнта випромінювання дорівнюють 1, тоді як для фактичних об’єктів усі значення коефіцієнта випромінювання менші за 1. Коефіцієнт випромінювання, який ми зараз називаємо, є середнім коефіцієнтом випромінювання.
Щодо корекції коефіцієнта випромінювання:
Коефіцієнт випромінювання різних поверхонь об’єктів різний, і для забезпечення точності вимірювання температури, як правило, потрібна корекція коефіцієнта випромінювання. Через те, що термометр відкалібровано за чорним тілом, випромінювальна здатність будь-якої поверхні предмета є меншою, ніж у чорного тіла.
Метод калібрування коефіцієнта випромінювання для інфрачервоних термометрів полягає в регулюванні коефіцієнта посилення підсилювача відповідно до коефіцієнта випромінювання різних об’єктів, щоб сигнал, створений випромінюванням фактичного об’єкта з певною температурою в системі, був таким самим, як сигнал створений чорним тілом з такою ж температурою. Наприклад, якщо коефіцієнт випромінювання об’єкта дорівнює {{0}}.8, коефіцієнт посилення підсилювача потрібно збільшити до 1/0.8=1.25 разів порівняно з початковим. Однак на промислових об’єктах, як правило, важко визначити параметри випромінювальної здатності цілі через різні матеріали, форми та стан поверхні вимірювальних мішеней. Помилки вимірювань, викликані іншими факторами, можуть призвести до відмінностей між виміряними значеннями та справжніми значеннями. Запровадження коригування параметра коефіцієнта випромінювання може ефективно вирішити цю проблему, не впливаючи на лінійність вимірювань. Виходячи з досвідченої температури або температури процесу, відрегулюйте відповідно до наступних кроків:
Наприклад, діапазон термометра становить 500-1400 градус
Фактична температура становить 1200 градусів, а виміряна температура - 1150 градусів,
На цьому етапі параметр коефіцієнта випромінювання можна налаштувати на:
(1150-500) ÷ (1200-500)=0.928 ≈ 0.93
