Принцип Уси Слоссона: анализ излучательной способности инфракрасного термометра
Коэффициент излучения, который представляет собой отношение энергии излучения реального объекта к энергии черного тела той же температуры в идентичных условиях. Под идентичными условиями понимаются идентичные геометрические условия (площадь испускаемого излучения, размер и направление стерадиана, при котором измеряется мощность излучения) и спектральные условия (спектральный диапазон, в котором измеряется лучистый поток). Поскольку коэффициент излучения зависит от условий измерения, существует несколько определений коэффициента излучения.
Полусферическая излучательная способность Полусферическая излучательная способность — это поток лучистой энергии, излучаемый с единицы площади излучающего тела в полусферическое пространство (излучательная мощность) и той же температуры черного тела, излучаемая мощность которого делится на полную и спектральную сумму двух видов .
Нормальный коэффициент излучения
Нормальная излучательная способность измеряется в направлении поверхности излучения, нормальном к небольшому стереоуглу излучательной способности, это нормальное направление яркости излучения и та же температура, что и коэффициент яркости излучения черного тела. Нормальная излучательная способность важна, поскольку все инфракрасные системы обнаруживают энергию излучения в пределах небольшого стереоугла в направлении, нормальном к целевой поверхности.
Для абсолютно черного тела все коэффициенты излучения равны 1, тогда как для реального объекта все коэффициенты излучения имеют значения меньше 1. То, что мы сейчас называем коэффициентами излучения, является средним коэффициентом излучения.
О коррекции излучательной способности:
Коэффициент излучения разных объектов на поверхности различен, поэтому для обеспечения точности измерения температуры обычно требуется коррекция коэффициента излучения. Поскольку пирометр калибруется по абсолютно черному телу, а излучательная способность любой поверхности объекта меньше, чем излучательная способность абсолютно черного тела.
Коррекция излучательной способности инфракрасного термометра заключается в следующем: в зависимости от излучательной способности различных объектов отрегулировать усиление усилителя так, чтобы при определенной температуре излучение фактического объекта в системе давало одинаковый сигнал с одинаковой температурой черного тела, создаваемого сигнал. Например, коэффициент излучения объекта составляет {{0}}.8, тогда вам нужно увеличить усиление усилителя до исходного 1/0.8=1.25 раз можно. В промышленной сфере из-за различий в целевом материале, форме и состоянии поверхности обычно сложно определить целевые параметры излучательной способности. Существуют и другие факторы, вызванные ошибкой измерения, которая приведет к измеренному значению и реальному значению разницы. Введение регулировки параметра излучательной способности может решить эту проблему, не влияя на линейность измерений. Корректировки могут быть выполнены на основе эмпирических или технологических температур в следующие этапы:
Например, диапазон пирометра составляет 500-1400 градусов.
Реальная температура составляет 1200 градусов, температура измерения-1150 градусов.
В это время параметр излучательной способности можно настроить следующим образом:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
После такой корректировки, чтобы приблизить измеренное значение к реальному значению, вы также можете обратиться к корректировке «таблицы коэффициентов излучения материала». Однако параметры в этой таблице не обязательно применимы к потребностям процесса. Необходимо уточнить, что суть корректировки излучательной способности вводится для исправления ошибок измерения.
