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因?yàn)槭熘矬w發(fā)射率的差異
強(qiáng)森透過熱像儀鑒定出“假金蛋”
想要回顧的小伙伴戳這里:可樂澆毀“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?
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、觀測波長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。而你的熱像儀不會測量物體本身的溫度,而是檢測被測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)是指來自被測物體周圍環(huán)境中其他物體的任何熱輻射,這些物體從你測量的目標(biāo)反射進(jìn)入熱像儀鏡頭。
反射溫度會影響熱像儀測量的表象溫度
反射溫度會影響熱像儀測量的表象溫度(除發(fā)射率是影響測溫結(jié)果的重要補(bǔ)償參數(shù),環(huán)境反射表象溫度對測溫結(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,但看起來要冷得多。
戒指的溫度可能和人的皮膚一樣,但看起來要冷得多
對于發(fā)射率較高的物體,反射溫度的影響較小。但對于低發(fā)射率的物體來說,反射溫度是關(guān)鍵因素。隨著發(fā)射率的降低,你所測量的熱量更多的是來自周圍物體的表面,而不是你正在檢查的目標(biāo)。
如何測量物體的真實(shí)溫度?
如果要測量的對象具有高發(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),你的熱像儀就會進(jìn)行補(bǔ)償。
對于其他類型的表面,如果溫度測量精度對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)行測量時(shí)正確補(bǔ)償發(fā)射率。
一般來說,如果你要測量的目標(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%
對于熱像師來說,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對測溫結(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具體的檢測手段來調(diào)整補(bǔ)償物體的發(fā)射率以及物體的反射表象溫度,來更接近物體的真實(shí)表面溫度!
在進(jìn)行溫度測量時(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,還可以上手實(shí)操檢測,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,熱像儀測溫才最準(zhǔn)確
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