Anàlisi de l'emissivitat del termòmetre infraroig
L'emissivitat és la relació de l'energia de radiació entre un objecte real i un cos negre a la mateixa temperatura en les mateixes condicions. Les anomenades mateixes condicions fan referència a les mateixes condicions geomètriques (àrea de radiació d'emissió, mida de l'angle sòlid i direcció per mesurar la potència de radiació) i condicions espectrals (interval espectral per mesurar el flux de radiació). Com que l'emissivitat està relacionada amb les condicions de mesura, hi ha diverses definicions d'emissivitat.
Emissivitat hemisfèrica L'emissivitat hemisfèrica és la relació entre el flux d'energia radiant (emitància) per unitat d'àrea del radiador i l'emitància del cos negre a la mateixa temperatura, que es divideix en quantitat total i quantitat espectral.
Emissivitat normal
L'emissivitat normal és l'emissivitat mesurada en un petit angle sòlid al llarg de la direcció normal de la superfície de radiació, que és la relació entre la brillantor de la radiació al llarg de la direcció normal i la brillantor de la radiació del cos negre a la mateixa temperatura. Com que tots els sistemes d'infrarojos detecten l'energia de radiació en un petit angle sòlid al llarg de la direcció normal de la superfície objectiu, l'emissivitat normal és molt important.
Per al cos negre, tots els tipus d'emissivitat són iguals a 1, mentre que per als objectes reals, tots els tipus d'emissivitat són inferiors a 1. Del que estem parlant actualment és de l'emissivitat mitjana.
Sobre la correcció de l'emissivitat:
L'emissivitat de diferents superfícies és diferent. Per garantir la precisió de la mesura de la temperatura, generalment es requereix la correcció de l'emissivitat. Com que el termòmetre està calibrat en cos negre, l'emissivitat de qualsevol superfície de l'objecte és menor que la del cos negre.
El mètode de correcció de l'emissivitat del termòmetre d'infrarojos és ajustar l'ampliació de l'amplificador segons l'emissivitat dels diferents objectes, de manera que el senyal generat per la radiació d'un objecte real amb una determinada temperatura al sistema sigui el mateix que el generat per un cos negre amb la mateixa temperatura. Per exemple, si l'emissivitat d'un objecte és {{0}},8, l'ampliació de l'amplificador s'ha d'augmentar a 1/0.8=1,25 vegades. Tanmateix, en l'àmbit industrial, generalment és difícil determinar els paràmetres d'emissivitat de l'objectiu a causa dels diferents materials, formes i estats superficials dels objectius mesurats. Els errors de mesura causats per altres factors provocaran la diferència entre el valor mesurat i el valor real. La introducció de l'ajust de paràmetres d'emissivitat pot resoldre bé aquest problema sense afectar la linealitat de la mesura. Es pot ajustar segons els passos següents en funció de la temperatura empírica o de la temperatura del procés:
Per exemple, l'interval de mesura del termòmetre és de 500-1400 graus
La temperatura real és de 1200 graus i la temperatura mesurada és de 1150 graus.
En aquest moment, el paràmetre d'emissivitat es pot ajustar de la següent manera:
(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93
Després d'aquest ajust, el valor mesurat s'acosta més al valor real, i també es pot ajustar fent referència a la taula de coeficients d'emissivitat del material. Tanmateix, els paràmetres d'aquesta taula poden no ser adequats per a les necessitats del procés. Ha de quedar clar que l'essència de l'ajust de l'emissivitat és corregir l'error de mesura.
