Đo độ phát xạ của vật thể bằng nhiệt kế hồng ngoại
1. Định nghĩa độ phát xạ của đối tượng
Độ phát xạ đề cập đến tỷ lệ khả năng bức xạ của vật thể so với khả năng bức xạ của vật đen ở cùng nhiệt độ, được gọi là độ phát xạ hoặc độ đen của vật thể, còn được gọi là độ phát xạ cụ thể. Đây là cho tất cả các bước sóng, vì vậy nó nên được gọi là độ phát xạ đầy đủ, thường được gọi đơn giản là độ phát xạ. Độ phát xạ trong tiếng Anh đề cập đến các tính chất vật lý của một chất, giao tiếp với epsilon trong công thức truyền nhiệt bức xạ và độ phát xạ đề cập đến độ phát xạ của một mẫu nhất định. Độ phát xạ của vật thể thực tế Các đặc tính vật liệu bề mặt của vật thể có liên quan đến trạng thái bề mặt của vật thể (bao gồm nhiệt độ bề mặt của vật thể, độ nhám bề mặt và sự tồn tại của lớp oxit bề mặt, tạp chất bề mặt hoặc lớp phủ).
Độ phát xạ của kim loại tăng khi nhiệt độ bề mặt tăng, trong khi độ phát xạ của phi kim thường giảm khi nhiệt độ bề mặt tăng. Kim loại ít phát xạ hơn nhiều so với phi kim loại.
2. Phương pháp thử độ phát xạ của nhiệt kế hồng ngoại
Phương pháp kiểm tra độ phát xạ được quốc tế công nhận chủ yếu là tiêu chuẩn ASTM C1371 của Mỹ và các yêu cầu kỹ thuật tuân theo quy trình ASTM C1371 để sử dụng máy đo độ phát xạ để thu được độ phát xạ. Sự ra đời của "Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để xác định độ phát xạ của vật liệu gần nhiệt độ phòng bằng máy đo độ phát xạ di động" chuyển đổi tiêu chuẩn ASTM C1371 của Mỹ.
Có một cách rất đơn giản: đó là so sánh với nhiệt kế tiếp xúc tiêu chuẩn. Công thức tính toán là: độ phát xạ=giá trị đo được/giá trị tiêu chuẩn. Giá trị đo được trong công thức là nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế hồng ngoại hoặc thiết bị chụp ảnh nhiệt hồng ngoại và giá trị tiêu chuẩn là nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế tiếp xúc. Do bất kỳ vật thể nào hoàn toàn không có phản xạ (vật đen) là điều không thể, nên hệ số hiệu chỉnh này thường nhỏ hơn 1.
Phương pháp kiểm tra tuân theo các quy tắc sau:
Cách 1: Dùng nhiệt độ giá trị chuẩn đo bằng nhiệt kế tiếp xúc. Tại thời điểm này, độ phát xạ tương ứng với nhiệt độ tiêu chuẩn của công thức là 1. Độ phát xạ của vật thể có thể thu được bằng cách đo nhiệt độ bằng nhiệt kế;
Cách 2: Đã biết độ phát xạ của vật 1, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ tương ứng với vật 1, đo nhiệt độ của vật 2 bằng nhiệt kế thì tính được độ phát xạ của vật 2.
Phương pháp kiểm tra chi tiết của phương pháp 1 và phương pháp 2 như sau.
Dụng cụ và vật phẩm cần thiết để thử nghiệm: nhiệt kế hồng ngoại và nhiệt kế tiếp xúc
Các bước kiểm tra:
1. Đối tượng được đo ở trạng thái nhiệt độ không đổi;
2. Điều chỉnh độ phát xạ của nhiệt kế hồng ngoại thành 1 và đo nhiệt độ thực tại điểm hiện tại;
3. Sử dụng nhiệt kế tiếp xúc tiêu chuẩn để đo nhiệt độ giá trị tiêu chuẩn tại điểm hiện tại;
4. Đưa hai bộ dữ liệu vào công thức: giá trị phát xạ=đo được/giá trị tiêu chuẩn để tính độ phát xạ.
Dụng cụ và vật phẩm cần thiết để thử nghiệm: Nhiệt kế hồng ngoại và lớp phủ có độ phát xạ đã biết
Phạm vi áp dụng: Đối tượng có nhiệt độ thấp
Các bước kiểm tra:
1. Dán một mảnh giấy hoặc tờ giấy khác đã biết độ phát xạ lên bề mặt đối tượng đo hoặc bôi chất sơn có độ phát xạ đã biết lên bề mặt đối tượng đo, độ phát xạ là;
2. Khi nhiệt độ đạt đến trạng thái cân bằng, dùng nhiệt kế lần lượt đo nhiệt độ của phần không che và phần bị che.
3. Sử dụng công thức
Tìm độ phát xạ của đối tượng đo.
Đối với các vật thể có nhiệt độ cao, ngoài phương pháp thứ hai, một khoang cũng có thể được khoan trên bề mặt của vật thể được đo. Tỷ lệ độ sâu trên khẩu độ của khoang phải là 6:1 và có thể coi độ phát xạ của khoang tương tự như của vật thể màu đen.
