Phân tích độ phát xạ của nhiệt kế hồng ngoại sử dụng nguyên lý nới lỏng Vô Tích
Độ phát xạ là tỷ lệ năng lượng bức xạ giữa một vật thể thực tế và vật đen ở cùng nhiệt độ trong cùng điều kiện. Cái gọi là các điều kiện giống hệt nhau đề cập đến các điều kiện hình học giống nhau (diện tích bức xạ phát xạ, kích thước góc khối và hướng đo công suất bức xạ) và các 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 Độ phát xạ bán cầu là tỷ lệ giữa dòng năng lượng bức xạ (bức xạ) phát ra từ một bộ bức xạ trong không gian bán cầu trên một đơn vị diện tích với bức xạ của vật đen ở cùng nhiệt độ, được chia thành tổng lượng và lượng quang phổ.
Độ phát xạ bình thường
Độ phát xạ bình thường là độ phát xạ được đo trong một góc nhỏ theo hướng bình thường của bề mặt bức xạ. Đó là tỷ lệ giữa độ sáng bức xạ theo hướng bình thường và độ sáng 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 độ phát xạ đều bằng 1, trong khi đối với vật thể thực tế, giá trị của tất cả độ phát xạ đều nhỏ hơn 1. Độ phát xạ mà chúng ta 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 chỉnh bằng vật đen nên độ phát xạ bề mặt của bất kỳ vật thể nào đều thấp hơn vật thể đen.
Phương pháp hiệu chỉnh độ phát xạ của nhiệt kế hồng ngoại là điều chỉnh hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại dựa trên độ phát xạ của các vật thể khác nhau, sao cho tín hiệu được tạo ra bởi bức xạ của một vật thể thực tế có nhiệt độ nhất định trong hệ thống giống như 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 cần phải tăng hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại lên 1/0 ban đầu.8=1.25 lần. 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 được. Sai số đo do các yếu tố khác gây ra có thể gây ra 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
Sau khi điều chỉnh như vậy, các giá trị đo được sẽ gần với giá trị thực hơn, giá trị này cũng có thể được điều chỉnh theo "Bảng hệ số phát xạ vật liệu". Tuy nhiên, các tham số trong bảng này có thể không nhất thiết phải áp dụng được cho các yêu cầu của quy trình. Cần phải làm rõ rằng bản chất của việc điều chỉnh độ phát xạ là để sửa các lỗi đo lường.
