发射率和热像仪如何互补?

2021-12-22 16:41 来源:电子说

上周我们分享了这部电影的亮点。

因为我们熟悉物体发射率的差异

强森通过热像仪鉴定出“假金蛋”。

想回顾的小伙伴们戳这里:可乐糟蹋“金蛋”,强森的自信就来自这里。

那么到底什么是发射率呢?

它如何补充热像仪?

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附近物体的发射率

发射率实际上是一个比值。

发射率是指在相同温度下,物体表面辐射的能量与黑体辐射的能量之比。(黑体是理想化的辐射体,可以辐射所有能量,其表面发射率为1.00。)各种物质的发射率由物体本身的材质、表面粗糙度、表面几何形状、拍摄角度、观察波长以及物体本身的温度决定(其中物体本身的材质是对物体发射率影响最大的因素)。因此,在相同的温度下,不同的物质向外辐射的能量会有所不同。

在相同温度下,由于发射率不同,显示的表观温度也不同。

例如,高度抛光的金属表面,如铜或铝,通常具有低于0.10的发射率。或者粗糙或氧化的金属表面具有更高的发射率(0.6或更高,取决于表面条件和氧化量)。大多数平面涂料的发射率约为0.90,而人体皮肤和水的发射率约为0.98。

影响发射率的因素:反射温度

金属的发射率随着表面温度的急剧升高而增加,而非金属的发射率一般随着表面温度的变化而变化,但变化不大,金属的发射率远小于非金属。如果你看到一个高度抛光的低发射率金属物体,表面会看起来像一面镜子。但是,您的热成像仪不会测量物体本身的温度,而是会检测被测物体表面发出的辐射(物体的表观温度)。出射辐射包括来自物体表面上物体本身的红外辐射环境的反射辐射,并通过相同的反射角进入照相机镜头。环境反射表面温度(也称为背景温度或T反射)是指被测物体周围环境中其他物体的任何热辐射,这些热辐射从您测量的目标反射并进入相机镜头。

反射温度会影响热像仪测量的表观温度。

反射温度会影响热像仪测量的表观温度(除了发射率是影响测温结果的重要补偿参数外,环境反射表观温度也很重要!),如果附近的热源(如变压器、电机或太阳光中反射的红外能量)从物体表面反射并进入相机镜头,被测物体本身的温度可能很低,但相机显示的温度可能要高得多。

金属灯的开关是比墙壁的其他部分更热,还是反映了一个温暖的热源?

或者一个物体可能和邻近的物体有相同的温度,但看起来要冷得多。

戒指的温度可能和人的皮肤一样,但是看起来要冷很多。

对于高发射率的物体,反射温度影响不大。但是对于低发射率的物体,反射温度是关键因素。随着发射率的降低,您测量的热量更多地来自周围物体的表面,而不是您正在检查的目标。

如何测量物体的真实温度?

如果待测物体具有高发射率,可在热像仪设置中调整发射率和反射温度。比如你想测量一个人的体温,可以把发射率设置为0.98(人体皮肤的发射率),反射温度设置为环境温度(如果你在室内,大约是68F/20C),你的热像仪会进行补偿。

对于其他类型的表面,如果温度测量的精度对您和您的检查程序很重要,您可能需要进行热成像训练,以便在测量过程中正确补偿发射率。

一般来说,如果你要测量的目标的发射率小于0.5,你可能得不到准确的温度测量。在这种情况下,你需要考虑如何提高目标的发射率。

高排放

对于热成像仪来说,我们通常拍摄的大部分物体在红外波段是不透明的,这意味着物体的透射率为0,而物体的发射率、反射率和透射率都是100%。因此,我们可以推导出:不透明物体(指红外波段):发射率和反射率=100%。这意味着低发射率环境的反射视温度(尤其是物体表面发射率小于50%时)会对测温结果产生较大干扰。这时候我们就需要热像仪通过特定的检测手段来调整补偿物体的发射率和物体的反射面温度,使之更接近物体的真实表面温度!

发射率是温度测量中一个具有挑战性的因素,它会受到不同因素的影响。好在可以学。采用先进的测量方法,可以正确补偿。因此,肖飞建议,如果想得到物体本身的真实温度,可以从ITC红外训练系统中学习发射率、环境反射视温度等补偿设置。在这里,您不仅可以学习与热成像相关的各种理论知识,还可以开始实际测试。完成培训后,就可以把热成像“小白”适当的换成专业的热像仪了~

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