Az infravörös hőmérők emissziós elve
Angol fordítás
Az emissziós tényezőt úgy definiáljuk, mint egy valós objektum sugárzási energiájának arányát egy fekete testhez képest azonos hőmérsékleten, azonos körülmények között. Az azonos feltételek azonos geometriai feltételekre (sugárzási terület, a sugárzási teljesítmény mérésére szolgáló térszög nagysága és iránya) és spektrális feltételekre (sugárzási fluxus mérési spektrális tartománya) vonatkoznak. Mivel az emissziós tényező a mérési körülményektől függ, az emissziós tényezőnek többféle definíciója létezik.
Félgömb emissziós tényező A félgömb emissziós tényező a sugárzó kibocsátás (a sugárzó egységnyi területére a félgömb alakú térbe kibocsátott sugárzási fluxus) és egy fekete test sugárzó kilépésének aránya ugyanazon a hőmérsékleten. Továbbra is fel van osztva teljes emissziós tényezőre és spektrális emissziós tényezőre.
Normál emissziós tényező A normál emissziós tényezőt a sugárzó felület normál iránya mentén egy kis térszögben mérjük. Ez a normál irányú sugárzás és a fekete test sugárzásának aránya ugyanazon a hőmérsékleten. Mivel az infravörös rendszerek a sugárzási energiát a célfelület normál iránya mentén kis térszögben érzékelik, a normál emissziós tényező nagy jelentőséggel bír.
Fekete test esetén minden típusú emissziós tényező egyenlő 1-gyel, míg a valós objektumok esetében minden emissziós tényező kisebb, mint 1. Az emissziós tényező, amelyre általában hivatkozunk, az átlagos emissziós tényező.
Az emissziós korrekcióról
Az emissziós tényező különböző tárgyfelületeken változik. Az emissziós tényező korrekciója általában szükséges a hőmérsékletmérés pontosságának biztosításához. A hőmérőket fekete testekkel szemben kalibrálják, és bármely valós tárgy felületi emissziós tényezője alacsonyabb, mint egy fekete testé.
Az infravörös hőmérők emissziós kalibrálási módszere a következőképpen működik: az erősítő erősítését a különböző objektumok emissziós tényezőjének megfelelően állítsa be úgy, hogy a rendszerben egy valós objektum adott hőmérsékletű sugárzása által generált jel megegyezzen az azonos hőmérsékletű fekete test által keltett jellel. Például, ha egy objektum emissziós tényezője 0,8, az erősítő erősítését az eredeti érték 1/0.8=1.25-szeresére kell növelni.
Az ipari telephelyeken gyakran nehéz meghatározni a cél emissziós paramétert, mivel a mért célok anyaga, alakja és felületi állapota különbözik. Az egyéb tényezők által kiváltott mérési hibák is eltéréseket okoznak a mért értékek és a valós értékek között. Az emissziós paraméter beállítása hatékonyan enyhítheti ezt a problémát a mérési linearitás befolyásolása nélkül. A beállítást az alábbi lépések szerint lehet végrehajtani a tapasztalati vagy a folyamat hőmérséklete alapján:
Példa: A hőmérő mérési tartománya: 500-1400 fok Valódi hőmérséklet=1200 fok , mért hőmérséklet=1150 fok
