اندازه گیری تابش اجسام با استفاده از دماسنج مادون قرمز
1. تعریف گسیل پذیری جسم
تشعشع به نسبت توانایی تابش یک جسم به توانایی تابش جسم سیاه در همان دما اشاره دارد که به آن گسیل یا سیاهی جسم می گویند که به آن گسیل خاص نیز می گویند. این برای همه طول موج ها است، بنابراین باید آن را گسیل کامل نامید، که معمولاً به سادگی انتشار نامیده می شود. Emissivity در زبان انگلیسی به خواص فیزیکی یک ماده منفرد اشاره دارد که با اپسیلون در فرمول انتقال حرارت تشعشع ارتباط برقرار می کند و Emittance به گسیل پذیری یک نمونه خاص اشاره دارد. گسیل پذیری جسم واقعی خواص مواد سطحی جسم به وضعیت سطح جسم (شامل دمای سطح جسم، زبری سطح و وجود لایه اکسید سطحی، ناخالصی های سطحی یا پوشش) مربوط می شود.
انتشار فلزات با افزایش دمای سطح افزایش می یابد، در حالی که انتشار نافلزات به طور کلی با افزایش دمای سطح کاهش می یابد. تابش فلزات بسیار کمتر از غیر فلزات است.
2. روش تست تابش دماسنج مادون قرمز
روش تست تابش پذیری شناخته شده بین المللی عمدتاً استاندارد ASTM C1371 آمریکایی است و الزامات فنی از رویه ASTM C1371 پیروی می کند تا از تستر انتشار برای به دست آوردن میزان انتشار استفاده شود. معرفی "روش تست استاندارد برای تعیین میزان انتشار مواد در نزدیکی دمای اتاق با استفاده از تابش سنج قابل حمل" استاندارد ASTM C1371 آمریکایی را ترجمه می کند.
یک راه بسیار ساده وجود دارد: با یک دماسنج تماسی استاندارد مقایسه می شود. فرمول محاسبه این است: میزان انتشار=مقدار اندازهگیری شده/مقدار استاندارد. مقدار اندازه گیری شده در فرمول دمای اندازه گیری شده توسط دماسنج مادون قرمز یا تصویرگر حرارتی مادون قرمز است و مقدار استاندارد دمای اندازه گیری شده توسط دماسنج تماسی است. به دلیل هر یک غیرممکن است که یک جسم به هیچ وجه بازتابی نداشته باشد (جسم سیاه)، بنابراین این ضریب تصحیح اغلب کمتر از 1 است.
روش تست از قوانین زیر پیروی می کند:
روش 1: از دمای استاندارد اندازه گیری شده توسط دماسنج تماسی استفاده کنید. در این زمان، تابش متناظر با دمای استاندارد فرمول 1 است. تابش جسم را می توان با اندازه گیری دما با دماسنج به دست آورد.
روش 2: تابش جسم 1 مشخص است، دمای مربوط به جسم 1 با دماسنج اندازه گیری می شود و دمای جسم 2 با دماسنج اندازه گیری می شود، سپس تابش جسم 2 قابل محاسبه است.
روش های دقیق آزمون روش 1 و روش 2 به شرح زیر است.
ابزار و موارد مورد نیاز برای آزمایش: دماسنج مادون قرمز و دماسنج تماسی
مراحل تست:
1. جسم اندازه گیری شده در یک حالت دمای ثابت است.
2. تابش دماسنج مادون قرمز را روی 1 تنظیم کنید و دمای واقعی را در نقطه فعلی اندازه گیری کنید.
3. از یک دماسنج تماسی استاندارد برای اندازه گیری دمای مقدار استاندارد در نقطه فعلی استفاده کنید.
4. دو مجموعه داده را در فرمول بیاورید: گسیل=مقدار اندازهگیری شده/مقدار استاندارد برای محاسبه گسیلپذیری.
ابزار و اقلام مورد نیاز برای آزمایش: دماسنج مادون قرمز و پوشش با انتشار شناخته شده
دامنه کاربرد: اجسام با دمای پایین
مراحل تست:
1. چسباندن یک تکه کاغذ یا ورق دیگر با انتشار شناخته شده بر روی سطح جسم اندازه گیری شده یا یک ماده رنگی با انتشار شناخته شده روی سطح جسم اندازه گیری شده آغشته شود.
2. هنگامی که دما به حالت تعادل رسید، از دماسنج برای اندازه گیری دمای قسمت بدون پوشش و قسمت پوشیده شده استفاده کنید.
3. از فرمول استفاده کنید
تابش جسم اندازه گیری شده را بیابید.
برای اجسام با دمای بالا، علاوه بر روش دوم، می توان حفره ای نیز بر روی سطح جسم اندازه گیری شده ایجاد کرد. نسبت عمق به دیافراگم حفره باید 6:1 باشد و می توان در نظر گرفت که تابش حفره مشابه جسم سیاه است.
