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發(fā)射率和熱像儀是如何相輔相成的

菲力爾 ? 來(lái)源:菲力爾 ? 作者:菲力爾 ? 2021-12-22 16:19 ? 次閱讀
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因?yàn)槭熘矬w發(fā)射率的差異

強(qiáng)森透過(guò)熱像儀鑒定出“假金蛋”

想要回顧的小伙伴戳這里:可樂(lè)澆毀“金蛋”,強(qiáng)森的自信源于這里。..。..

那么到底什么是發(fā)射率?

它和熱像儀是如何相輔相成的?

spacer.gif?t=B8DJ5M3身邊物體的發(fā)射率

發(fā)射率其實(shí)是一種比率

發(fā)射率是指物體表面輻射出的能量與相同溫度的黑體輻射能量的比率。(黑體是一種理想化的輻射體,可輻射出所有的能量,其表面的發(fā)射率為 1.00)各種物質(zhì)的發(fā)射率是由物體的本身材質(zhì)、表面粗糙程度、表面幾何形狀、拍攝角度、觀測(cè)波長(zhǎng)以及被攝物體本身的溫度所決定(其中物體本身材質(zhì)是對(duì)物體發(fā)射率影響最大的一個(gè)因素),所以在相同的溫度下,物質(zhì)不同,向外輻射的能量也會(huì)不同。

相同溫度下,因發(fā)射率不同,而顯示的表象溫度有差異

例如,高度拋光的金屬表面,如銅或鋁,其發(fā)射率通常低于0.10。粗糙或氧化的金屬表面有更高的發(fā)射率(0.6或更大,取決于表面條件和氧化量)。大多數(shù)平面漆的發(fā)射率約為0.90,而人類皮膚和水約為0.98。

影響發(fā)射率的因素:反射溫度

金屬的發(fā)射率隨表面溫度的大幅上升而增大,而非金屬的發(fā)射率一般是隨表面溫度的變動(dòng)卻幾乎沒(méi)有變化,金屬的發(fā)射率比非金屬的小得多。如果你看到的是一個(gè)高拋光金屬物體,具有低發(fā)射率,該表面將像一面鏡子。而你的熱像儀不會(huì)測(cè)量物體本身的溫度,而是檢測(cè)被測(cè)物體表面的出射輻射(物體的表象溫度),出射輻射包括物體自身的紅外輻射+環(huán)境在物體表面的,經(jīng)過(guò)相同的反射角進(jìn)入熱像儀鏡頭的反射輻射。環(huán)境反射表面溫度(也稱為背景溫度或T-反射)是指來(lái)自被測(cè)物體周圍環(huán)境中其他物體的任何熱輻射,這些物體從你測(cè)量的目標(biāo)反射進(jìn)入熱像儀鏡頭。

反射溫度會(huì)影響熱像儀測(cè)量的表象溫度

反射溫度會(huì)影響熱像儀測(cè)量的表象溫度(除發(fā)射率是影響測(cè)溫結(jié)果的重要補(bǔ)償參數(shù),環(huán)境反射表象溫度對(duì)測(cè)溫結(jié)果影響也是至關(guān)重要的!),如果附近的熱源(如變壓器,電動(dòng)機(jī)或者反射陽(yáng)光中的紅外波段能量)從物體表面反射進(jìn)入熱像儀鏡頭,而被測(cè)物體本身溫度可能很低,但根據(jù)熱像儀顯示的溫度卻可能高得多。

金屬燈的開(kāi)關(guān)是比墻的其他部分更熱,還是反射了一個(gè)溫暖的熱源?

或者一個(gè)物體可能和一個(gè)相鄰物體的溫度相同,但看起來(lái)要冷得多。

戒指的溫度可能和人的皮膚一樣,但看起來(lái)要冷得多

對(duì)于發(fā)射率較高的物體,反射溫度的影響較小。但對(duì)于低發(fā)射率的物體來(lái)說(shuō),反射溫度是關(guān)鍵因素。隨著發(fā)射率的降低,你所測(cè)量的熱量更多的是來(lái)自周圍物體的表面,而不是你正在檢查的目標(biāo)。

如何測(cè)量物體的真實(shí)溫度?

如果要測(cè)量的對(duì)象具有高發(fā)射率,則可以在熱像儀設(shè)置中調(diào)整發(fā)射率和反射溫度。例如,如果你想測(cè)量一個(gè)人的體溫,你可以將發(fā)射率設(shè)置為0.98(人體皮膚的發(fā)射率),將反射溫度設(shè)置為環(huán)境溫度(如果你在室內(nèi),大概在68°F/20°C左右),你的熱像儀就會(huì)進(jìn)行補(bǔ)償。

對(duì)于其他類型的表面,如果溫度測(cè)量精度對(duì)您和您的檢查程序很重要,您可能需要進(jìn)行熱成像培訓(xùn),以便在進(jìn)行測(cè)量時(shí)正確補(bǔ)償發(fā)射率。

一般來(lái)說(shuō),如果你要測(cè)量的目標(biāo)的發(fā)射率低于0.5,你可能得不到精確的溫度測(cè)量值。在這種情況下,你需要考慮如何提高目標(biāo)的發(fā)射率。

高發(fā)射率表面如電子膠帶可用于精確測(cè)量低發(fā)射率表面如閃亮金屬的溫度

發(fā)射率+反射率+透射率=100%

對(duì)于熱像師來(lái)說(shuō),我們平時(shí)拍攝的被攝物體在紅外波段絕大多數(shù)都是不透明的物體,意味著物體的透射率為0,而物體的發(fā)射率+反射率+透射率=100%。所以可以推出:不透明的物體(指紅外波段):發(fā)射率+反射率=100%。這也就意味著在低發(fā)射率(尤其當(dāng)物體表面發(fā)射率低于50%的時(shí)候)環(huán)境的反射表象溫度會(huì)對(duì)測(cè)溫結(jié)果產(chǎn)生比較大的干擾。這個(gè)時(shí)候我們就需要熱像師通過(guò)具體的檢測(cè)手段來(lái)調(diào)整補(bǔ)償物體的發(fā)射率以及物體的反射表象溫度,來(lái)更接近物體的真實(shí)表面溫度!

在進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí),發(fā)射率是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的因素,而且它還會(huì)受到不同因素的影響。幸好它是可以學(xué)習(xí)的,用先進(jìn)的測(cè)量方法,它可以得到正確的補(bǔ)償。所以小菲建議各位菲粉們,要想獲得物體本身的真實(shí)溫度,可以到ITC紅外培訓(xùn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)下發(fā)射率、環(huán)境反射表象溫度等補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置,在這里不僅可以學(xué)習(xí)各種熱成像相關(guān)的理論知識(shí),還可以上手實(shí)操檢測(cè),完成培訓(xùn)后,妥妥滴由熱成像“小白”轉(zhuǎn)換成專業(yè)熱成像師哦~

原文標(biāo)題:小菲課堂|“吃透”發(fā)射率,熱像儀測(cè)溫才最準(zhǔn)確

文章出處:【微信公眾號(hào):菲力爾】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

審核編輯:彭菁
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原文標(biāo)題:小菲課堂|“吃透”發(fā)射率,熱像儀測(cè)溫才最準(zhǔn)確

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