Объясните излучательную способность инфракрасных термометров.
Коэффициент излучения — это отношение излучаемой энергии реального объекта к энергии абсолютно черного тела при той же температуре и в тех же условиях. Так называемые идентичные условия относятся к одинаковым геометрическим условиям (площадь излучения, размер и направление телесного угла для измерения мощности излучения) и спектральным условиям (спектральный диапазон измерения потока излучения). Из-за корреляции между излучательной способностью и условиями измерения существует несколько определений излучательной способности.
Коэффициент излучения полушария — это отношение потока лучистой энергии (коэффициент излучения), излучаемого излучателем на единицу площади в пространство полушария, к коэффициенту излучения черного тела при той же температуре. Он делится на два типа: полная излучательная способность и спектральная излучательная способность.
Нормальная излучательная способность
Нормальная излучательная способность — это излучательная способность, измеренная в пределах небольшого телесного угла в нормальном направлении излучающей поверхности. Это отношение яркости в нормальном направлении к яркости абсолютно черного тела при той же температуре. В связи с тем, что инфракрасные системы обнаруживают энергию излучения в пределах небольшого телесного угла в нормальном направлении к поверхности цели, решающее значение имеет нормальная излучательная способность.
Для абсолютно чёрных тел все значения излучательной способности равны 1, тогда как для реальных объектов все значения излучательной способности меньше 1. Коэффициент излучения, о котором мы сейчас говорим, — это средний коэффициент излучения.
Что касается поправки на излучательную способность:
Коэффициент излучения различных поверхностей объекта различается, и для обеспечения точности измерения температуры обычно требуется коррекция коэффициента излучения. Из-за того, что термометр калибруется по черному телу, излучательная способность любой поверхности объекта меньше, чем у черного тела.
Метод калибровки излучательной способности инфракрасных термометров заключается в настройке коэффициента усиления усилителя в соответствии с излучательной способностью различных объектов так, чтобы сигнал, генерируемый излучением реального объекта с определенной температурой в системе, был таким же, как сигнал генерируется черным телом с той же температурой. Например, если коэффициент излучения объекта составляет {{0}},8, коэффициент усиления усилителя необходимо увеличить до 1/0,8=1,25 раз по сравнению с исходным. Однако на промышленных объектах обычно сложно определить целевые параметры излучательной способности из-за различий в материалах, формах и состояниях поверхности объектов измерения. Ошибки измерения, вызванные другими факторами, могут привести к различиям между измеренными значениями и истинными значениями. Введение регулировки параметра излучательной способности может эффективно решить эту проблему, не влияя на линейность измерений. В зависимости от экспериментальной температуры или температуры процесса отрегулируйте ее в соответствии со следующими шагами:
Например, диапазон термометра составляет 500-1400 градуса.
Фактическая температура составляет 1200 градусов, а измеренная температура-1150 градусов.
На этом этапе параметр излучательной способности можно настроить следующим образом:
(1150-500) ÷ (1200-500)=0.928 ≈ 0.93
