Аналіз коефіцієнта випромінювання інфрачервоних термометрів
Коефіцієнт випромінювання — це відношення енергії випромінювання фактичного об’єкта до чорного тіла при тій самій температурі за тих самих умов. Так звані однакові умови стосуються однакових геометричних умов (площа випромінювання, розмір тілесного кута та напрямок для вимірювання потужності випромінювання) та спектральних умов (спектральний діапазон для вимірювання потоку випромінювання). Оскільки коефіцієнт випромінювання залежить від умов вимірювання, існує кілька визначень коефіцієнта випромінювання.
Коефіцієнт випромінювання півкулі Коефіцієнт випромінювання півкулі — це відношення потоку променистої енергії (випромінювання), випромінюваного випромінювачем на одиницю площі до півкульового простору, і випромінювання чорного тіла при тій самій температурі, яке поділяється на два типи: повна кількість і спектральна кількість.
нормальна випромінювальна здатність
Нормальна випромінювальна здатність — це випромінювальна здатність, виміряна в межах малого тілесного кута в нормальному напрямку випромінюючої поверхні, і це відношення яскравості в нормальному напрямку до яскравості чорного тіла за тієї самої температури. Оскільки інфрачервоні системи виявляють енергію випромінювання в межах невеликого тілесного кута, перпендикулярного до поверхні цілі, нормальна випромінювальна здатність є важливою.
Для чорного тіла всі значення коефіцієнта випромінювання дорівнюють 1, тоді як для реальних об’єктів усі значення коефіцієнта випромінювання менші за 1. Коефіцієнт випромінювання, про який ми говоримо, є середнім коефіцієнтом випромінювання.
Щодо корекції коефіцієнта випромінювання:
Коефіцієнт випромінювання різних поверхонь об’єктів різний, тому для забезпечення точності вимірювання температури зазвичай потрібна корекція коефіцієнта випромінювання. Оскільки термометр відкалібрований за чорним тілом, поверхнева випромінювальна здатність будь-якого об’єкта менша, ніж у чорного тіла.
Метод корекції випромінювальної здатності інфрачервоного термометра полягає в наступному: відрегулюйте збільшення підсилювача відповідно до випромінювальної здатності різних об’єктів, щоб сигнал, створений випромінюванням фактичного об’єкта з певною температурою в системі, був таким самим, як сигнал, створений чорне тіло з такою ж температурою. сигнали однакові. Наприклад, якщо коефіцієнт випромінювання об’єкта дорівнює {{0}}.8, необхідно збільшити збільшення підсилювача до вихідного 1/0.8=1.25 разів. У промисловій сфері, як правило, важко визначити параметри випромінювальної здатності цілі через різні матеріали мішені вимірювання, форми та стан поверхні. Помилки вимірювання, викликані іншими факторами, призведуть до різниці між виміряним значенням і реальним значенням. Запровадження коригування параметра коефіцієнта випромінювання може добре вирішити цю проблему, не впливаючи на лінійність вимірювань. Його можна відрегулювати відповідно до наступних кроків на основі досвідченої температури або температури процесу:
Наприклад: діапазон вимірювання термометра: 500-1400 градус
Реальна температура становить 1200 градусів, виміряна температура становить 1150 градусів,
На цьому етапі параметр коефіцієнта випромінювання можна налаштувати як:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
Це налаштування робить виміряне значення ближчим до реального значення, і також може бути скориговано за допомогою «Таблиці коефіцієнтів випромінювання матеріалу». Але параметри в цій таблиці не обов’язково стосуються потреб процесу. Має бути зрозуміло, що суть, яку вводить коригування коефіцієнта випромінювання, полягає у виправленні похибки вимірювання.
