Насколько влияет коэффициент излучения объекта на измерение температуры излучения?
Реальные объекты, существующие в природе, почти не являются черными телами. Количество излучения всех реальных объектов зависит не только от длины волны излучения и температуры объекта, но и от типа материала, из которого состоит объект, способа подготовки, термического процесса, состояния поверхности и условий окружающей среды. Поэтому, чтобы сделать закон излучения черного тела применимым ко всем практическим объектам, необходимо ввести пропорциональный коэффициент, связанный со свойствами материала и состоянием поверхности, т. е. излучательную способность. Этот коэффициент указывает, насколько близко тепловое излучение реального объекта к излучению черного тела, и его значение находится в диапазоне от нуля до значения меньше 1. Согласно закону излучения, если коэффициент излучения материала известен, характеристики инфракрасного излучения любого объекта известны.
Основными факторами, влияющими на коэффициент излучения, являются: тип материала, шероховатость поверхности, физическая и химическая структура и толщина материала.
При использовании термометра инфракрасного излучения для измерения температуры цели сначала необходимо измерить инфракрасное излучение цели в пределах его полосы пропускания, а затем термометром рассчитывается температура измеряемой цели. Монохроматические пирометры пропорциональны количеству излучения в полосе; двухцветные пирометры пропорциональны соотношению количества излучения в двух диапазонах.
Инфракрасная система: Инфракрасный термометр состоит из оптической системы, фотодетектора, усилителя сигнала, устройства обработки сигнала, дисплея и других частей. Оптическая система улавливает энергию инфракрасного излучения цели в своем поле зрения, а размер поля зрения определяется оптическими частями термометра и его положением. Инфракрасная энергия фокусируется на фотодетекторе и преобразуется в соответствующий электрический сигнал. Сигнал проходит через усилитель и схему обработки сигналов и преобразуется в значение температуры измеряемой цели после корректировки по алгоритму внутренней обработки прибора и коэффициента излучения цели.
Закон излучения черного тела:
Черное тело — это идеализированный излучатель, который поглощает все длины волн лучистой энергии, не имеет отражения или передачи энергии и имеет коэффициент излучения 1 на своей поверхности. Следует указать, что реального черного тела в природе не существует, но для выяснения и получения закона распределения инфракрасного излучения в теоретических исследованиях необходимо выбрать соответствующую модель, которой является предложенная модель квантованного осциллятора излучения полости тела. Планком, таким образом выведя планковский закон излучения черного тела, то есть спектральное излучение черного тела, представленное длиной волны, является отправной точкой всех теорий инфракрасного излучения, поэтому он называется законом излучения черного тела.
