Giải thích khả năng phát xạ của nhiệt kế hồng ngoại
Độ phát xạ là tỷ số giữa năng lượng bức xạ của một vật thực tế và năng lượng bức xạ của vật đen ở cùng nhiệt độ trong cùng điều kiện. Cái gọi là điều kiện giống hệt nhau đề cập đến cùng điều kiện hình học (diện tích bức xạ phát xạ, kích thước góc khối và hướng đo công suất bức xạ) và điều kiện quang phổ (dải phổ để đo thông lượng bức xạ). Do mối tương quan giữa độ phát xạ và điều kiện đo nên có một số định nghĩa về độ phát xạ.
Độ phát xạ bán cầu là tỷ lệ giữa dòng năng lượng bức xạ (độ phát xạ) do bộ bức xạ phát ra trên một đơn vị diện tích vào không gian bán cầu với độ phát xạ của vật đen ở cùng nhiệt độ. Nó được chia thành hai loại: độ phát xạ tổng và độ phát xạ quang phổ.
Độ phát xạ bình thường
Độ phát xạ bình thường là độ phát xạ được đo trong một góc rắn nhỏ theo hướng bình thường của bề mặt bức xạ. Đó là tỷ lệ giữa độ bức xạ theo hướng bình thường và độ bức xạ của vật đen ở cùng nhiệt độ. Do thực tế là các hệ thống hồng ngoại phát hiện năng lượng bức xạ trong một góc nhỏ theo hướng bình thường của bề mặt mục tiêu nên độ phát xạ bình thường là rất quan trọng.
Đối với vật đen, tất cả các giá trị độ phát xạ đều bằng 1, trong khi đối với các vật thể thực tế, tất cả các giá trị độ phát xạ đều nhỏ hơn 1. Độ phát xạ mà chúng tôi hiện đang đề cập đến là độ phát xạ trung bình.
Về hiệu chỉnh độ phát xạ:
Độ phát xạ của các bề mặt vật thể khác nhau là khác nhau và để đảm bảo độ chính xác của phép đo nhiệt độ, thường cần phải hiệu chỉnh độ phát xạ. Do nhiệt kế được hiệu chuẩn bằng vật đen nên độ phát xạ của bất kỳ bề mặt vật thể nào đều nhỏ hơn độ phát xạ của vật đen.
Phương pháp hiệu chỉnh độ phát xạ cho nhiệt kế hồng ngoại là điều chỉnh hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại theo độ phát xạ của các vật thể khác nhau, sao cho tín hiệu được tạo ra bởi bức xạ của vật thể thực tế có nhiệt độ nhất định trong hệ thống giống với tín hiệu được tạo ra bởi một vật đen có cùng nhiệt độ. Ví dụ: nếu độ phát xạ của một vật thể là {{0}}.8 thì hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại cần phải tăng lên 1/0.8=1.25 lần so với ban đầu. Tuy nhiên, tại các khu công nghiệp, nhìn chung rất khó xác định các thông số phát xạ mục tiêu do vật liệu, hình dạng và trạng thái bề mặt khác nhau của mục tiêu đo. Sai số đo do các yếu tố khác gây ra có thể dẫn đến sự khác biệt giữa giá trị đo được và giá trị thực. Việc đưa ra điều chỉnh thông số phát xạ có thể giải quyết vấn đề này một cách hiệu quả mà không ảnh hưởng đến độ tuyến tính của phép đo. Dựa trên nhiệt độ kinh nghiệm hoặc nhiệt độ quy trình, hãy điều chỉnh theo các bước sau:
Ví dụ: phạm vi của nhiệt kế là 500-1400 độ
Nhiệt độ thực tế là 1200 độ và nhiệt độ đo được là 1150 độ,
Tại thời điểm này, tham số phát xạ có thể được điều chỉnh thành:
(1150-500) ÷ (1200-500)=0.928 ≈ 0.93
