Prinsippanalyse: Emissivitet til infrarøde termometre
Emissivitet er definert som forholdet mellom strålingsenergi som sendes ut av en reell gjenstand og den til et svart legeme ved samme temperatur under identiske forhold. De identiske forholdene refererer til de samme geometriske parameterne (strålingsutsendende område, romvinkelstørrelse og retning for måling av strålingseffekt) og spektralforhold (spektralområde for den målte strålingsfluksen). Siden emissivitet avhenger av måleforhold, finnes det flere definisjoner av emissivitet.
Halvkuleformet emissivitetHalvkuleformet emissivitet er forholdet mellom strålingseksitans (strålingsfluks som sendes ut per arealenhet av radiatoren inn i det halvkuleformede rommet) og strålingsutgangen til et svart legeme ved samme temperatur. Den er videre delt inn i total hemisfærisk emissivitet og spektral hemisfærisk emissivitet.
Normal emissivitetNormal emissivitet måles innenfor en liten helvinkel langs normalretningen til den utstrålende overflaten. Det er lik forholdet mellom utstrålingen i normal retning og utstrålingen til en svartkropp ved samme temperatur. Siden infrarøde systemer oppdager strålingsenergi innenfor en liten solid vinkel langs normalen til måloverflaten, er normal emissivitet av stor betydning.
For en svart kropp er alle typer emissivitet lik 1, mens for virkelige objekter er alle emissivitetsverdier mindre enn 1. Emissiviteten vi generelt refererer til er gjennomsnittlig emissivitet.
Emissivitetskorreksjon
Emissiviteten varierer med ulike objektoverflater. Emissivitetskorreksjon er vanligvis nødvendig for å garantere temperaturmålingsnøyaktighet. Termometre er kalibrert mot svarte kropper, men emissiviteten til en hvilken som helst reell objektoverflate er lavere enn for en svart kropp.
Emissivitetskorreksjonsmetoden for infrarøde termometre fungerer som følger: juster forsterkerens forsterkningsfaktor i henhold til emissiviteten til forskjellige objekter, slik at signalet som genereres av strålingen fra et virkelig objekt ved en gitt temperatur i systemet, er lik signalet som produseres av et svartlegeme ved samme temperatur. For eksempel, hvis et objekt har en emissivitet på 0,8, må forsterkerforsterkningen økes til 1/0.8=1.25 ganger den opprinnelige verdien. På industrianlegg er det generelt vanskelig å bestemme målemissiviteten fordi de målte målene er forskjellige i materiale, form og overflatetilstand. Målefeil forårsaket av andre faktorer vil også føre til avvik mellom målte avlesninger og sanne verdier. Justering av emissivitetsparameteren kan effektivt løse dette problemet uten å påvirke målingens linearitet.
