Análise da emissividade de termômetros infravermelhos usando o princípio Wuxi Slosen
Emissividade é a proporção da energia de radiação entre um objeto real e um corpo negro na mesma temperatura e nas mesmas condições. As chamadas condições idênticas referem-se às mesmas condições geométricas (área de radiação de emissão, tamanho do ângulo sólido e direção para medir a potência da radiação) e condições espectrais (faixa espectral para medir o fluxo de radiação). Devido à correlação entre emissividade e condições de medição, existem diversas definições de emissividade.
Emissividade do hemisfério A emissividade do hemisfério é a razão entre o fluxo de energia radiante (radiância) emitida por um radiador no espaço hemisférico por unidade de área e a radiância de um corpo negro na mesma temperatura, que é ainda dividida em quantidades totais e espectrais.
Emissividade normal
A emissividade normal é a emissividade medida dentro de um pequeno ângulo sólido na direção normal da superfície de radiação. É a razão entre o brilho da radiação na direção normal e o brilho da radiação de um corpo negro na mesma temperatura. Devido ao fato de os sistemas infravermelhos detectarem a energia da radiação dentro de um pequeno ângulo sólido na direção normal da superfície alvo, a emissividade normal é crucial.
Para o corpo negro, todas as emissividades são iguais a 1, enquanto para objetos reais, os valores de todas as emissividades são inferiores a 1. A emissividade a que nos referimos atualmente é a emissividade média.
Em relação à correção de emissividade:
A emissividade das diferentes superfícies dos objetos varia e, para garantir a precisão da medição de temperatura, geralmente é necessária a correção da emissividade. Devido ao fato do termômetro ser calibrado em corpo negro, a emissividade superficial de qualquer objeto é inferior à do corpo negro.
O método para corrigir a emissividade de um termômetro infravermelho é ajustar o fator de amplificação do amplificador com base na emissividade de diferentes objetos, de modo que o sinal gerado pela radiação de um objeto real com uma determinada temperatura no sistema seja o mesmo que o sinal gerado por um corpo negro com a mesma temperatura. Por exemplo, se a emissividade de um objeto for {{0}},8, é necessário aumentar o fator de amplificação do amplificador para o original 1/0,8=1,25 vezes. No entanto, em locais industriais, geralmente é difícil determinar os parâmetros de emissividade do alvo devido aos diversos materiais, formatos e estados de superfície dos alvos medidos. Erros de medição causados por outros fatores podem causar diferenças entre os valores medidos e os valores reais. A introdução do ajuste dos parâmetros de emissividade pode resolver efetivamente este problema sem afetar a linearidade da medição. Com base na temperatura experimental ou na temperatura do processo, ajuste de acordo com as seguintes etapas:
Por exemplo, o alcance do termômetro é: 500-1400 grau
A temperatura real é de 1200 graus e a temperatura medida é de 1150 graus,
Neste ponto, o parâmetro de emissividade pode ser ajustado para:
(1150-500) ÷ (1200-500)=0.928 ≈ 0.93
Após tal ajuste, os valores medidos ficam mais próximos dos valores reais, que também podem ser ajustados conforme a “Tabela de Coeficiente de Emissividade do Material”. Contudo, os parâmetros nesta tabela podem não ser necessariamente aplicáveis aos requisitos do processo. Deve ficar claro que a essência da introdução do ajuste de emissividade é corrigir erros de medição.
