Ανάλυση της Εκπομπής Υπέρυθρων Θερμομέτρων με χρήση της Αρχής Wuxi Slosen
Εκπομπή είναι ο λόγος της ενέργειας ακτινοβολίας μεταξύ ενός πραγματικού αντικειμένου και ενός μαύρου σώματος στην ίδια θερμοκρασία υπό τις ίδιες συνθήκες. Οι λεγόμενες πανομοιότυπες συνθήκες αναφέρονται στις ίδιες γεωμετρικές συνθήκες (εμβαδόν ακτινοβολίας εκπομπής, μέγεθος στερεάς γωνίας και κατεύθυνση για τη μέτρηση της ισχύος ακτινοβολίας) και φασματικές συνθήκες (φασματική περιοχή για τη μέτρηση της ροής ακτινοβολίας). Λόγω της συσχέτισης μεταξύ της εκπομπής και των συνθηκών μέτρησης, υπάρχουν αρκετοί ορισμοί της εκπομπής.
Εκπομπή ημισφαιρίου Η εκπομπή ημισφαιρίου είναι ο λόγος της ροής ενέργειας ακτινοβολίας (ακτινοβολία) που εκπέμπεται από ένα θερμαντικό σώμα στον ημισφαιρικό χώρο ανά μονάδα επιφάνειας προς την ακτινοβολία ενός μαύρου σώματος στην ίδια θερμοκρασία, η οποία διαιρείται περαιτέρω σε ολικές και φασματικές ποσότητες.
Κανονική εκπομπή
Κανονική εκπομπή ακτινοβολίας είναι η εκπομπή που μετράται σε μια μικρή στερεά γωνία στην κανονική διεύθυνση της επιφάνειας της ακτινοβολίας. Είναι ο λόγος της φωτεινότητας της ακτινοβολίας στην κανονική κατεύθυνση προς τη φωτεινότητα της ακτινοβολίας ενός μαύρου σώματος στην ίδια θερμοκρασία. Λόγω του γεγονότος ότι τα συστήματα υπερύθρων ανιχνεύουν την ενέργεια ακτινοβολίας εντός μιας μικρής στερεάς γωνίας στην κανονική κατεύθυνση της επιφάνειας στόχου, η κανονική εκπομπή είναι ζωτικής σημασίας.
Για το μαύρο σώμα, όλες οι εκπομπές είναι ίσες με 1, ενώ για τα πραγματικά αντικείμενα, οι τιμές όλων των εκπομπών είναι μικρότερες από 1. Η ικανότητα εκπομπής στην οποία αναφερόμαστε αυτή τη στιγμή είναι η μέση ικανότητα εκπομπής.
Σχετικά με τη διόρθωση εκπομπής:
Η ικανότητα εκπομπής διαφορετικών επιφανειών αντικειμένων ποικίλλει και για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια της μέτρησης της θερμοκρασίας, απαιτείται γενικά διόρθωση εκπομπής. Λόγω του γεγονότος ότι το θερμόμετρο είναι βαθμονομημένο σε μαύρο σώμα, η επιφανειακή εκπομπή οποιουδήποτε αντικειμένου είναι χαμηλότερη από αυτή του μαύρου σώματος.
Η μέθοδος για τη διόρθωση της εκπομπής ενός υπέρυθρου θερμομέτρου είναι η προσαρμογή του συντελεστή ενίσχυσης του ενισχυτή με βάση την εκπομπή διαφορετικών αντικειμένων, έτσι ώστε το σήμα που παράγεται από την ακτινοβολία ενός πραγματικού αντικειμένου με μια συγκεκριμένη θερμοκρασία στο σύστημα να είναι το ίδιο με το σήμα που παράγεται από ένα μαύρο σώμα με την ίδια θερμοκρασία. Για παράδειγμα, εάν η ικανότητα εκπομπής ενός αντικειμένου είναι {{0}}.8, είναι απαραίτητο να αυξηθεί ο συντελεστής ενίσχυσης του ενισχυτή στο αρχικό 1/0.8=1.25 φορές. Ωστόσο, σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, είναι γενικά δύσκολο να προσδιοριστούν οι παράμετροι εκπομπής στόχου λόγω των ποικίλων υλικών, σχημάτων και επιφανειακών καταστάσεων των μετρούμενων στόχων. Τα σφάλματα μέτρησης που προκαλούνται από άλλους παράγοντες μπορεί να προκαλέσουν διαφορές μεταξύ των μετρούμενων τιμών και των πραγματικών τιμών. Η εισαγωγή της ρύθμισης παραμέτρων εκπομπής μπορεί να λύσει αποτελεσματικά αυτό το πρόβλημα χωρίς να επηρεάσει τη γραμμικότητα της μέτρησης. Με βάση τη θερμοκρασία εμπειρίας ή τη θερμοκρασία διεργασίας, ρυθμίστε σύμφωνα με τα ακόλουθα βήματα:
Για παράδειγμα, το εύρος του θερμομέτρου είναι: 500-1400 μοίρες
Η πραγματική θερμοκρασία είναι 1200 μοίρες και η μετρούμενη θερμοκρασία είναι 1150 μοίρες,
Σε αυτό το σημείο, η παράμετρος εκπομπής μπορεί να ρυθμιστεί σε:
(1150-500) ÷ (1200-500)=0.928 ≈ 0.93
Μετά από μια τέτοια προσαρμογή, οι μετρούμενες τιμές είναι πιο κοντά στις πραγματικές τιμές, οι οποίες μπορούν επίσης να προσαρμοστούν σύμφωνα με τον "Πίνακα συντελεστών εκπομπής υλικού". Ωστόσο, οι παράμετροι σε αυτόν τον πίνακα ενδέχεται να μην ισχύουν απαραίτητα για τις απαιτήσεις της διαδικασίας. Πρέπει να διευκρινιστεί ότι η ουσία της εισαγωγής της ρύθμισης εκπομπής είναι η διόρθωση των σφαλμάτων μέτρησης.
