Einfluss der Objektemission auf die Pyrometer-Temperaturmessung
Fast alle realen Objekte, die in der Natur vorkommen, sind keine schwarzen Körper. Die von allen realen Objekten abgegebene Strahlungsmenge hängt neben der Wellenlänge der Strahlung und der Temperatur des Objekts auch von Faktoren wie der Art des Materials ab, aus dem das Objekt besteht, der Herstellungsmethode, dem thermischen Prozess und dem Zustand der Oberfläche sowie den Umgebungsbedingungen. Damit das Strahlungsgesetz für schwarze Körper auf alle realen Objekte anwendbar ist, muss daher ein Proportionalitätskoeffizient eingeführt werden, d. h. der Emissionsgrad, der mit der Art des Materials und dem Zustand der Oberfläche zusammenhängt. Dieser Koeffizient stellt die Nähe der Wärmestrahlung eines realen Objekts zur Strahlung eines schwarzen Körper dar und sein Wert liegt zwischen null und einem Wert kleiner als eins. Gemäß dem Strahlungsgesetz sind die Infrarotstrahlungseigenschaften jedes Objekts bekannt, solange der Emissionsgrad eines Materials bekannt ist.
Die wichtigsten Faktoren, die die Emissivität beeinflussen, sind: Materialart, Oberflächenrauheit, physikalische und chemische Struktur und Materialdicke.
Wenn Sie zur Messung der Temperatur eines Ziels ein Infrarot-Strahlungsthermometer verwenden, messen Sie zunächst die Infrarotstrahlung des Ziels in seinem Bandbereich und berechnen dann mit dem Thermometer die zu messende Temperatur des Ziels. Einfarbige Pyrometer sind proportional zur Strahlungsmenge im Band; zweifarbige Pyrometer sind proportional zum Verhältnis der Strahlungsmenge in den beiden Bändern.
Infrarotsystem: Infrarotthermometer besteht aus dem optischen System, dem Fotodetektor, dem Signalverstärker und der Signalverarbeitung, der Anzeigeausgabe und anderen Komponenten. Das optische System konvergiert in seinem Sichtfeld die Infrarotstrahlungsenergie des Ziels, die Größe des Sichtfelds wird durch die optischen Teile des Thermometers und deren Position bestimmt. Die Infrarotenergie wird auf den Fotodetektor fokussiert und in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt. Das Signal wird in den Temperaturwert des Ziels umgewandelt, nachdem es den Verstärker und die Signalverarbeitungsschaltung durchlaufen hat und gemäß dem Algorithmus und der Zielemission im Instrument auf die Zielemissivität korrigiert wurde.
