Infrapunalämpömittarin emissiokyvyn analyysi
Emissiivisyys on säteilyenergian suhde todellisen kohteen ja mustan kappaleen välillä samassa lämpötilassa samoissa olosuhteissa. Ns. samat ehdot viittaavat samoihin geometrisiin olosuhteisiin (emission säteilyala, avaruuskulman koko ja suunta säteilytehon mittaamiseen) ja spektriolosuhteisiin (spektrialue säteilyvuon mittaamiseen). Koska emissiivisyys liittyy mittausolosuhteisiin, emissiivisyydelle on olemassa useita määritelmiä.
Puolipallon emissiokyky Puolipallon emissiokyky on säteilijän pinta-alayksikköä kohden säteilyenergiavuon (emittanssin) suhde mustan kappaleen emittanssiin samassa lämpötilassa, joka jaetaan kokonaismäärään ja spektrimäärään.
Normaali emissiokyky
Normaali emissiivisyys on pienessä avaruuskulmassa säteilypinnan normaalisuunnassa mitattu emissiokyky, joka on normaalisuuntaisen säteilyn kirkkauden suhde mustan kappaleen säteilyn kirkkauteen samassa lämpötilassa. Koska kaikki infrapunajärjestelmät havaitsevat säteilyenergian pienessä avaruuskulmassa kohdepinnan normaalia suuntaa pitkin, normaali emissiokyky on erittäin tärkeä.
Mustalle kappaleelle kaikenlaiset emissiivisyys ovat yhtä suuria kuin 1, kun taas todellisten kohteiden kaikenlaiset emissiivisyys ovat pienempiä kuin 1. Puhumme tällä hetkellä keskimääräisestä emissiivisuudesta.
Emissiivisyyskorjauksesta:
Eri pintojen emissiokyky on erilainen. Lämpötilamittauksen tarkkuuden varmistamiseksi tarvitaan yleensä emissiivisyyskorjaus. Koska lämpömittari on kalibroitu mustassa kappaleessa, minkä tahansa kohteen pinnan emissiokyky on pienempi kuin mustan kappaleen.
Infrapunalämpömittarin emissiivisyyden korjausmenetelmänä on säätää vahvistimen suurennusta eri kohteiden emissiokyvyn mukaan siten, että todellisen, tietyn lämpötilan omaavan kohteen säteilyn tuottama signaali on sama kuin järjestelmän tuottama signaali. musta kappale, jolla on sama lämpötila. Esimerkiksi, jos kohteen emissiivisyys on {{0}},8, vahvistimen suurennus on nostettava arvoon 1/0.8=1,25 kertaa. Teollisuudessa on kuitenkin yleensä vaikea määrittää tavoiteemissiivisyysparametreja, koska mitattavat kohteet ovat erilaisia materiaaleja, muotoja ja pintatiloja. Muiden tekijöiden aiheuttamat mittausvirheet aiheuttavat eron mitatun arvon ja todellisen arvon välillä. Emissiivisyysparametrien säädön käyttöönotto voi ratkaista tämän ongelman hyvin vaikuttamatta mittauksen lineaarisuuteen. Voidaan säätää seuraavien vaiheiden mukaan empiirisen lämpötilan tai prosessilämpötilan perusteella:
Esimerkiksi lämpömittarin mittausalue on 500-1400 astetta
Todellinen lämpötila on 1200 astetta ja mitattu lämpötila on 1150 astetta.
Tällä hetkellä emissiivisyysparametria voidaan säätää seuraavasti:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
Säädön jälkeen mitattu arvo on lähempänä todellista arvoa, ja sitä voidaan säätää myös materiaalin emissiokerrointaulukon avulla. Tämän taulukon parametrit eivät kuitenkaan välttämättä sovellu prosessin tarpeisiin. On oltava selvää, että emissiivisyyden säädön ydin on mittausvirheen korjaaminen.
