Wuxi Slosson-Prinzipanalyse der Emissionsfähigkeit von Infrarotthermometern
Emissionsgrad, also das Verhältnis der Strahlungsenergie eines realen Objekts zu der eines schwarzen Körpers mit gleicher Temperatur unter identischen Bedingungen. Unter identischen Bedingungen verstehen wir identische geometrische Bedingungen (Bereich der emittierten Strahlung, Größe und Richtung des Steradiantwinkels, bei dem die Strahlungsleistung gemessen wird) und spektrale Bedingungen (Spektralbereich, bei dem der Strahlungsfluss gemessen wird). Da der Emissionsgrad mit den Messbedingungen zusammenhängt, gibt es mehrere Emissionsgraddefinitionen.
Hemisphärischer Emissionsgrad Der hemisphärische Emissionsgrad ist der Strahlungsenergiefluss, der pro Flächeneinheit des Strahlungskörpers in den halbkugelförmigen Raum abgegeben wird (Strahlungsleistung), und das Verhältnis der Strahlungsleistung eines schwarzen Körpers bei gleicher Temperatur, das in zwei Arten von Gesamt- und Spektralmengen unterteilt wird.
Normaler Emissionsgrad
Die normale Emissivität wird in der Richtung der Strahlungsoberfläche gemessen, die senkrecht zum kleinen Stereowinkel der Emissivität steht. Es handelt sich um die Normalrichtung der Strahlungshelligkeit und die gleiche Temperatur wie das Strahlungshelligkeitsverhältnis des schwarzen Körpers. Die normale Emissivität ist wichtig, da alle Infrarotsysteme Strahlungsenergie innerhalb eines kleinen Stereowinkels in der senkrecht zur Zieloberfläche stehenden Richtung erfassen.
Bei einem schwarzen Körper sind alle Emissionsgrade gleich 1, während bei einem realen Objekt alle Emissionsgrade Werte kleiner als 1 aufweisen. Was wir derzeit als Emissionsgrade bezeichnen, sind Durchschnittsemissionswerte.
Über die Emissionsgradkorrektur:
Der Emissionsgrad verschiedener Objekte auf der Oberfläche ist unterschiedlich. Um die Genauigkeit der Temperaturmessung sicherzustellen, ist im Allgemeinen eine Emissionsgradkorrektur erforderlich. Da das Pyrometer auf einen schwarzen Körper kalibriert ist, ist der Emissionsgrad jeder Objektoberfläche kleiner als der Emissionsgrad des schwarzen Körpers.
Die Emissionsgradkorrektur des Infrarotthermometers besteht darin, die Verstärkerverstärkung entsprechend dem Emissionsgrad verschiedener Objekte anzupassen, sodass bei einer bestimmten Temperatur der Strahlung des tatsächlichen Objekts im System dasselbe Signal erzeugt wird wie bei der gleichen Temperatur des vom Schwarzkörper erzeugten Signals. Wenn beispielsweise der Emissionsgrad eines Objekts {{0}}.8 beträgt, muss die Verstärkerverstärkung auf das 1/0.8=1.25-fache erhöht werden. Im industriellen Bereich ist es aufgrund der unterschiedlichen Form und Oberflächenbeschaffenheit des Ziels bei der Messung im Allgemeinen schwierig, die Emissionsgradparameter des Ziels zu bestimmen. Es gibt andere Faktoren, die durch Messfehler verursacht werden und zu Abweichungen zwischen dem gemessenen Wert und dem tatsächlichen Wert führen. Die Einführung einer Anpassung der Emissionsgradparameter kann dieses Problem lösen, ohne die Linearität der Messung zu beeinträchtigen. Anpassungen können auf der Grundlage empirischer oder Prozesstemperaturen in den folgenden Schritten vorgenommen werden:
Beispielsweise beträgt der Bereich des Pyrometers 500-1400 Grad.
Die tatsächliche Temperatur beträgt 1200 Grad, die gemessene Temperatur beträgt 1150 Grad.
Zu diesem Zeitpunkt kann der Emissionsgradparameter wie folgt angepasst werden:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
Nach einer solchen Anpassung, um den gemessenen Wert näher an den tatsächlichen Wert zu bringen, können Sie auch die Anpassung „Tabelle der Materialemissionskoeffizienten“ zu Rate ziehen. Die Parameter in dieser Tabelle sind jedoch nicht unbedingt auf die Prozessanforderungen anwendbar. Es muss klargestellt werden, dass die Emissionsgradanpassung im Wesentlichen dazu dient, Messfehler zu korrigieren.
