Elvi elemzés: Infravörös hőmérők emissziós képessége
Az emissziós tényezőt úgy definiálják, mint a valós tárgy és a fekete test által azonos hőmérsékleten, azonos körülmények között kibocsátott sugárzási energia arányát. Az azonos feltételek azonos geometriai paraméterekre (sugárzáskibocsátó terület, térszög nagysága és iránya a sugárzási teljesítmény mérésénél) és spektrális feltételekre (a mért sugárzási fluxus spektrális tartománya) vonatkoznak. Mivel az emissziós tényező a mérési körülményektől függ, az emissziós tényezőnek többféle definíciója létezik.
Félgömb emissziós tényezőA félgömb emissziós tényező a sugárzási kibocsátás (a sugárzó egységnyi területére a félgömb alakú térbe kibocsátott sugárzási fluxus) és egy fekete test sugárzó kilépésének aránya ugyanazon a hőmérsékleten. Tovább oszlik teljes félgömb emissziós tényezőre és spektrális félgömb emissziós tényezőre.
Normál emissziós tényezőA normál emissziós tényezőt a sugárzó felület normál iránya mentén kis térszögben mérjük. Ez megegyezik a normál irányú sugárzás és a fekete test sugárzásának arányával azonos hőmérsékleten. Mivel az infravörös rendszerek a sugárzási energiát a célfelület normálja 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.
Emissziós korrekció
Az emissziós tényező a különböző tárgyfelületektől függően változik. Az emissziós tényező korrekciója általában szükséges a hőmérsékletmérés pontosságának garantálásához. A hőmérőket fekete testekkel szemben kalibrálják, de minden valós tárgyfelület emissziós tényezője alacsonyabb, mint egy fekete testé.
Az infravörös hőmérők emissziós korrekciós módszere a következőképpen működik: az erősítő erősítési tényezőjét a különböző objektumok emissziós tényezője szerint állítsa be úgy, hogy a rendszerben adott hőmérsékleten egy valós tárgy sugárzása által generált jel egyenlő legyen 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 általában nehéz meghatározni a cél emissziós tényezőjét, mivel a mért célok anyagban, alakban és felületi állapotban különböznek. Az egyéb tényezők által okozott mérési hibák is eltérésekhez vezetnek a mért értékek és a valódi értékek között. Az emissziós paraméter beállítása hatékonyan megoldhatja ezt a problémát a mérési linearitás befolyásolása nélkül.
