更新时间: 2023-07-04
一般而言,洁净、未氧化、裸露的金属表面发射率较低,有的甚至难以使用红外热像仪测量。在许多工业研发应用中,发射率低的物体普遍存在,而在电气应用中尤为突出。为了获得理想的测量结果,需要提高这些目标的发射率。
热像仪记录了电磁光谱中红外波段的辐射强度,然后将其转化为可见光图像。源自某一物体的红外能量通过热像仪的光学镜头聚焦,传递至红外探测器上,探测器将信息发送至传感器电子元件,进行图像处理。电子元件将来自探测器的数据转化为可在取景器、标准视频显示器或LCD显示屏上查看的图像。红外成像是一种将红外图像转化为辐射图像,可在图像上读取温度值的技术。因此,红外图像的每个像素点实际上对应一个温度值。
细看这幅热图像,可能认为树叶的表观温度要比杯子的表观温度低。实际上,它们的温度相同,红外辐射强度差异是因辐射率不同所引起。
为了正确解读热图像,需要了解不同材料与环境如何影响红外热像仪的温度读数。发射率是指:与完全发射体相比,目标物体发射红外辐射的效率(完全发射体又称为黑体,其发射率值为1)。实际上,我们的测量目标并非完全发射体,其发射率值往往小于1。目标的测温值源于发射、传输与反射辐射量的总和。
完全黑体的辐射率为1。换言之,目标的辐射量完全由物体表面发出。
为热像仪设置正确的发射率值至关重要,否则,测温值将不准确。FLIR Systems已为许多材料预定义了发射率值,其它材料的发射率值详见发射率表。
目标物体的发射率、反射率和热传导值受材料的影响较大。大多数非金属材料的发射率值接近0.9,表示所测90%的辐射由目标发出。大多数抛光金属的发射率值约为至0.1。根据氧化或腐蚀的不同程度,生锈、被氧化或被腐蚀金属的发射率值范围为:0.3至0.9。
如果不能提高目标物体的发射率值,那么,发射率低于0.7的材料将会很难测量,低于0.2的材料几乎无法测量。幸运的是,可使用十分经济实用的方法来补偿目标的低发射率。以下六种方法可以降低目标的反射率,从而改善测量精度。
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