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如何确定物体的发射率

大西洋仪器网  2016-06-16 14:08   点击 493

发射率是指被测量的物体吸收、透过和发射红外波段能量的能力,其值为0.0(极光滑的镜面)至1.0(黑体)。如果将仪器的发射率值设置值高于物体实际的发射率值,仪器显示的测量值就会低于目标实际的温度(目标的温度高于其环境温度时)。例如目标的发射率实际值为0.90,如果将仪器的发射率值设为0.95,则仪器上显示的目标的温度值就会低于目标的实际温度(目标温度高于其环境温度时)。可用下述方法之一来确定物件的发射率值:

先用热电阻、热电偶或其它方法测量出目标的实际温度。然后用红外测温仪测量目标的温度,同时调节发射率,使仪器显示的温度与目标实际的温度值一致。此时的发射率即为目标的真实发射率值。

对于温度较低的目标(低于260℃),可在目标上贴一块胶布。注意所贴的胶布直径要大于被测目标的直径。将仪器的发射率改为0.95测量到胶布的温度。然后测量其旁边的区域并调节发射率,直到仪器显示的温度与刚才测的温度值一致,此时的发射率即为目标的发射率值。

如果目标上某一部分允许涂东西,可在上面涂上黑漆,将仪器的发射率设为0.93,测量涂漆处的温度。然后测量其旁边某处的温度同时调节发射率,使显示的温度与刚才测得的温度一致,此时的发射率即为目标的发射率。

当无法使用前述三种方法测得目标的发射率值时,可参考使用下面表中的数值。表中所列仅仅是近似值。下面的任意一个元素均可影响目标的发射率值:

目标温度

测量角度

表面的几何形状(平面、凹面、凸面等)

厚度

表面状况(抛光、粗糙、氧化、喷砂等)

测量的光谱范围

透过率(例如塑料薄膜

金属发射率值(n.r代表不推荐使用)

材料

发射率

波长

1.0μm

1.6μm

814μm

非氧化

0.1~0.2

0.02~0.2

n.r

氧化

0.4

0.4

0.20.4

合金A3003

氧化

n.r

0.4

0.3

打毛

0.2~0.8

0.2~0.6

0.1~0.3

抛光

0.1~0.2

0.02~0.1

n.r

黄铜

抛光

0.8~0.95

0.01~0.05

n.r

打磨

n.r

n.r

0.3

氧化

0.6

0.6

0.5

0.4

0.4

n.r

抛光

n.r

0.03

n.r

打毛

n.r

0.05~0.2

n.r

氧化

0.2~0.8

0.2~0.9

0.4~0.8

电气接线板

n.r

n.r

0.6

0.3

0.01~0.1

n.r

哈氏合金

0.5~0.9

0.6~0.9

0.3~0.8

铬镍铁合金

氧化

0.4~0.9

0.6~0.9

0.7~0.95

喷砂

0.3~0.4

0.3~0.6

0.3~0.6

电抛

0.2~0.5

0.25

0.15

氧化

0.4~0.8

0.5~0.9

0.5~0.9

非氧化

0.35

0.1~0.3

n.r

生锈的

n.r

0.6~0.9

0.5~0.7

熔融的

0.35

0.4~0.6

n.r

铸铁

氧化

0.7~0.9

0.7~0.9

0.6~0.95

非氧化

0.35

0.3

0.2

熔融的

0.35

0.3~0.4

0.2~0.3

锻铁(毛面)

0.9

0.9

0.9

抛光

0.35

0.05~0.2

n.r

打毛

0.65

0.6

0.4

氧化

n.r

0.3~0.7

0.2~0.6

0.3~0.8

0.05~0.3

n.r

n.r

0.05~0.15

n.r

氧化

0.5~0.9

0.4~0.9

0.2~0.6

非氧化

0.25~0.35

0.1~0.35

0.1

蒙乃尔合金(Ni-Cu

0.3

0.2~0.6

0.1~0.14

氧化

0.8~0.9

0.4~0.7

0.2~0.5

电解

0.2~0.4

0.1~0.3

n.r

铂(发黑)

n.r

0.95

0.9

n.r

0.02

n.r

冷轧

0.8~0.9

0.8~0.9

0.7~0.9

磨光

n.r

n.r

0.4~0.6

抛光板

0.35

0.25

0.1

熔融

0.35

0.25~0.4

n.r

氧化

0.8~0.9

0.8~0.9

0.7~0.9

不锈钢

0.35

0.2~0.9

0.1~0.8

锡(非氧化)

0.25

0.1~0.3

n.r

抛光

0.5~0.75

0.3~0.5

n.r

氧化

n.r

0.6~0.8

0.5~0.6

n.r

0.1~0.6

n.r

抛光

0.35~0.4

0.1~0.3

n.r

氧化

0.6

0.15

0.1

抛光

0.5

0.05

n.r

非金属发射率值(n.r代表不推荐使用)

材料

发射率

波长

1.0μm

5.0μm

7.9μm

814μm

石棉

0.9

0.9

0.95

0.95

沥青

n.r

0.95

0.95

0.95

玄武岩

n.r

0.7

0.7

0.7

非氧化

0.80.95

0.8~0.9

0.8~0.9

0.8~0.9

石墨

0.8~0.9

0.7~0.9

0.7~0.8

0.7~0.8

碳化硅

n.r

0.9

0.9

0.9

陶瓷

0.4

0.85~0.95

0.95

0.95

粘土

n.r

0.85~0.95

0.95

0.95

混凝土

0.65

0.9

0.95

0.95

n.r

0.95

0.95

0.95

玻璃

平板

n.r

0.98

0.85

0.85

块状

n.r

0.9

n.r

n.r

砾石

n.r

0.95

0.95

0.95

石膏

n.r

0.4~0.97

0.8~0.95

0.8~0.95

n.r

---

0.98

0.98

石灰石

n.r

0.4~0.98

0.98

0.98

油漆(不是所有的)

---

---

0.9~0.95

0.9~0.95

纸(任何颜色)

n.r

0.95

0.95

0.95

塑料(不透明,厚度超过0.5mm

n.r

0.95

0.95

0.95

橡胶

n.r

0.9

0.95

0.95

n.r

0.9

0.9

0.9

n.r

---

0.9

0.9

土壤

n.r

---

0.90.98

0.9~0.98

n.r

---

0.93

0.93

木头(天然生长)

n.r

0.9~0.95

0.9~0.95

0.9~0.95

为了优化表面温度测量准确度:

※确定物体的发射率以及用于测量的设备的光谱范围;

※将被测对象与周围的热源屏蔽开,避免反射;

※对于半透明材料,例如塑料膜或玻璃,确保背景均匀且温度低于被测对象;

※当发射率低于0.9时,使设备垂直于物体表面;
※在任何情况下,入射角都不得超过30°;

※对于温度较高的物体,尽可能使用较短波长的设备。

 

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