Emissività Introduzione del termometro a infrarossi
L'emissività è il rapporto tra l'energia radiante di un oggetto reale e un corpo nero alla stessa temperatura nelle stesse condizioni. Le cosiddette condizioni uguali si riferiscono alle stesse condizioni geometriche (area di emissione della radiazione, dimensione dell'angolo solido e direzione per misurare la potenza radiante) e condizioni spettrali (campo spettrale per misurare il flusso radiante). Poiché l'emissività dipende dalle condizioni di misurazione, esistono diverse definizioni di emissività.
Emissività emisferica L'emissività emisferica è il rapporto tra il flusso di energia radiante (emissione di radiazione) emesso dal radiatore per unità di area nello spazio emisferico e l'emissione di radiazione del corpo nero alla stessa temperatura, che è divisa in due tipi: quantità totale e quantità spettrale.
emissività normale
L'emissività normale è l'emissività misurata entro un piccolo angolo solido nella direzione normale della superficie radiante, ed è il rapporto tra la radianza nella direzione normale e la radianza di un corpo nero alla stessa temperatura. Poiché i sistemi a infrarossi rilevano l'energia radiante all'interno di un piccolo angolo solido normale alla superficie target, l'emissività normale è importante.
Per un corpo nero, tutti i valori di emissività sono uguali a 1, mentre per gli oggetti reali, tutti i valori di emissività sono inferiori a 1. L'emissività di cui stiamo parlando finora è l'emissività media.
Per quanto riguarda la correzione dell'emissività:
L'emissività delle diverse superfici degli oggetti è diversa, per garantire la precisione della misurazione della temperatura è generalmente necessaria la correzione dell'emissività. Poiché il termometro è calibrato con un corpo nero, l'emissività superficiale di qualsiasi oggetto è inferiore a quella di un corpo nero.
Il metodo di correzione dell'emissività del termometro a infrarossi è: regolare l'ingrandimento dell'amplificatore in base all'emissività di diversi oggetti, in modo che il segnale generato dalla radiazione di un oggetto reale con una determinata temperatura nel sistema sia uguale al segnale generato da un corpo nero con la stessa temperatura. Ad esempio, se l'emissività di un oggetto è {{0}},8, è necessario aumentare l'ingrandimento dell'amplificatore all'originale 1/0,8=1,25 volte. In campo industriale, è generalmente difficile determinare i parametri di emissività target a causa dei diversi materiali, forme e stati superficiali del target di misurazione. Errori di misurazione causati da altri fattori causeranno la differenza tra il valore misurato e il valore reale. L'introduzione della regolazione del parametro di emissività può risolvere bene questo problema senza influenzare la linearità della misurazione. Può essere regolato secondo i seguenti passaggi in base alla temperatura sperimentata o alla temperatura di processo:
Ad esempio: il campo di misurazione del termometro è: 500-1400 gradi
La temperatura reale è di 1200 gradi, la temperatura misurata è di 1150 gradi,
A questo punto il parametro di emissività può essere regolato come:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
Questa regolazione rende il valore misurato più vicino al valore reale e può anche essere regolato facendo riferimento alla "Tabella del coefficiente di emissività del materiale". Ma i parametri presenti in questa tabella non sono necessariamente applicabili alle esigenze del processo. Deve essere chiaro che l'obiettivo introdotto dalla regolazione dell'emissività è correggere l'errore di misurazione.
