تجزیه و تحلیل تابش دماسنج مادون قرمز

تجزیه و تحلیل تابش دماسنج مادون قرمز

تابش نسبت انرژی تابشی بین یک جسم واقعی و یک جسم سیاه در همان دما در شرایط یکسان است. شرایط به اصطلاح یکسان به شرایط هندسی یکسان (مساحت تابش انتشار، اندازه زاویه جامد و جهت اندازه گیری توان تابش) و شرایط طیفی (محدوده طیفی برای اندازه گیری شار تابش) اشاره دارد. از آنجایی که تابش به شرایط اندازه گیری مربوط می شود، تعاریف متعددی از انتشار وجود دارد.

تابش نیمکره گسیل نیمکره نسبت شار انرژی تابشی (گسیل) در واحد سطح رادیاتور به گسیل جسم سیاه در همان دما است که به مقدار کل و مقدار طیفی تقسیم می شود.

انتشار نرمال
تابش معمولی گسیلی است که در یک زاویه جامد کوچک در امتداد جهت عادی سطح تابش اندازه گیری می شود، که نسبت روشنایی تابش در امتداد جهت عادی به روشنایی تابش جسم سیاه در همان دما است. از آنجایی که تمام سیستم های مادون قرمز انرژی تابش را در یک زاویه جامد کوچک در امتداد جهت عادی سطح هدف تشخیص می دهند، انتشار طبیعی بسیار مهم است.

برای جسم سیاه، همه انواع گسیل‌پذیری برابر با 1 است، در حالی که برای اجسام واقعی، همه انواع گسیل‌پذیری کمتر از 1 هستند. چیزی که در حال حاضر درباره آن صحبت می‌کنیم، انتشار متوسط ​​است.

در مورد تصحیح انتشار:
تابش سطوح مختلف متفاوت است. به منظور اطمینان از دقت اندازه گیری دما، به طور کلی اصلاح انتشار مورد نیاز است. از آنجا که دماسنج در جسم سیاه کالیبره شده است، تابش هر سطح جسم کوچکتر از جسم سیاه است.

روش تصحیح تابش دماسنج مادون قرمز به این صورت است که بزرگنمایی تقویت کننده را با توجه به تابش اجسام مختلف تنظیم می کند، به طوری که سیگنال تولید شده توسط تابش یک جسم واقعی با دمای معین در سیستم، همان سیگنال تولید شده توسط یک جسم سیاه با همان دما به عنوان مثال، اگر تابش یک جسم {{0}}.8 باشد، بزرگنمایی تقویت کننده باید به 1/0 افزایش یابد.8=1.25 برابر. با این حال، در زمینه صنعتی، به طور کلی تعیین پارامترهای انتشار هدف به دلیل مواد مختلف، شکل ها و حالت های سطحی اهداف اندازه گیری شده دشوار است. خطاهای اندازه گیری ناشی از عوامل دیگر باعث تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار واقعی می شود. معرفی تنظیم پارامتر انتشار می تواند این مشکل را به خوبی بدون تأثیر بر خطی بودن اندازه گیری حل کند. می توان بر اساس مراحل زیر بر اساس دمای تجربی یا دمای فرآیند تنظیم کرد:

به عنوان مثال، محدوده اندازه گیری دماسنج 500-1400 درجه است

دمای واقعی 1200 درجه و دمای اندازه گیری شده 1150 درجه است.

در این زمان، پارامتر انتشار را می توان به صورت زیر تنظیم کرد:

　　(1150-500)÷(1200-500)=0.928≈0.93

پس از چنین تنظیمی، مقدار اندازه گیری شده به مقدار واقعی نزدیک تر است و همچنین می توان آن را با مراجعه به جدول ضریب انتشار مواد تنظیم کرد. با این حال، پارامترهای این جدول ممکن است برای نیازهای فرآیند مناسب نباشد. باید واضح باشد که ماهیت تنظیم انتشار، تصحیح خطای اندازه گیری است.