小菲課堂 | 發(fā)射率調(diào)不好，再貴的熱像儀也白搭......

發(fā)射率作為影響紅外檢測(cè)精度的關(guān)鍵參數(shù)，其復(fù)雜多變受物體材質(zhì)、表層狀態(tài)及環(huán)境等多種因素影響，準(zhǔn)確理解和設(shè)置發(fā)射率對(duì)于獲取真實(shí)溫度數(shù)據(jù)至關(guān)重要。

眾所周知，發(fā)射率是影響紅外檢測(cè)精度的重要參數(shù)之一，因各目標(biāo)表層性質(zhì)不盡相同，故發(fā)射率會(huì)有很大差別;若不可準(zhǔn)確設(shè)置發(fā)射率，則會(huì)造成測(cè)量偏差，今天小菲就來(lái)給大家說(shuō)下發(fā)射率是如何影響熱成像的?

發(fā)射率

發(fā)射率是指物體表層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，其表層的發(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)、表層粗糙程度、表層幾何形狀、拍攝角度、波長(zhǎng)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(duì)物體發(fā)射率影響最大的一個(gè)因素)，所以相同的溫度下，物質(zhì)不同，向外輻射的能量也會(huì)不同。

每個(gè)方塊溫度一樣，為什么它們熱量不一樣呢?

高度拋光的金屬表層，如銅或鋁，其發(fā)射率通常低于0.10。粗糙或氧化的金屬表層有更高的發(fā)射率(0.6或更大，取決于表層條件和氧化量)。大多數(shù)平面漆約為0.90，而人類皮膚和水約為0.98。

影響發(fā)射率的因素

如果你看到的是一個(gè)高拋光金屬物體，具有低發(fā)射率，該表層將像一面鏡子。你的熱像儀不會(huì)測(cè)量物體本身的溫度，而是檢測(cè)反射的溫度。反射溫度(也稱為背景溫度或T-反射)是指來(lái)自其他物體的任何熱輻射，這些物體從你測(cè)量的目標(biāo)反射出去。

反射溫度會(huì)影響熱像儀測(cè)量的溫度

反射溫度會(huì)影響熱像儀測(cè)量的溫度(除發(fā)射率是影響測(cè)溫結(jié)果的重要補(bǔ)償參數(shù)，環(huán)境反射表象溫度對(duì)測(cè)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(yáng)光中的紅外波段能量)從物體表層反射出去，物體可能會(huì)很冷，但根據(jù)熱像儀顯示的溫度卻高得多。

金屬燈的開(kāi)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(lái)要冷得多。

戒指的溫度可能和人的皮膚一樣，但看起來(lái)要冷得多

對(duì)于發(fā)射率較高的物體，反射溫度的影響較小。但對(duì)于低發(fā)射率的物體來(lái)說(shuō)，反射溫度是關(guān)鍵因素。隨著發(fā)射率的下降，你所測(cè)量的熱量更多的是來(lái)自周?chē)矬w的表層，而不是你正在檢驗(yàn)的目標(biāo)。

紅外熱像儀的設(shè)置

如果要測(cè)量的對(duì)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(cè)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)，你的熱像儀會(huì)進(jìn)行補(bǔ)償。

對(duì)于其他類型的表層，如果溫度測(cè)量精度對(duì)您和您的檢驗(yàn)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(cè)量時(shí)準(zhǔn)確補(bǔ)償發(fā)射率。

一般來(lái)說(shuō)，如果你要測(cè)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(cè)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。在進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，發(fā)射率是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的因素。幸好它是可以學(xué)習(xí)的，用先進(jìn)的技術(shù)，它可以得到準(zhǔn)確的補(bǔ)償。

高發(fā)射率表層如電子膠帶可用于精確測(cè)量低發(fā)射率表層如閃亮金屬的溫度

ITC小常識(shí)

對(duì)于熱像師來(lái)說(shuō)，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)物體表層發(fā)射率低于50%的時(shí)候)環(huán)境的反射表象溫度會(huì)對(duì)測(cè)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(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)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(lái)更接近物體的真實(shí)表層溫度!

發(fā)射率會(huì)受到不同因素的影響，我們建議您在測(cè)量比較困難的表層之前，先來(lái)系統(tǒng)學(xué)習(xí)下，小菲推薦大家報(bào)名ITC紅外培訓(xùn)中心的課程，該中心在世界各地提供課程，一級(jí)熱成像認(rèn)證培訓(xùn)課程將教你如何準(zhǔn)確調(diào)整各種組件上的發(fā)射率和反射溫度，包括那些通電或難以接近的組件。想要詳細(xì)了解更多有關(guān)這些認(rèn)證課程以及即將到來(lái)的培訓(xùn)日期和地點(diǎn)的信息，趕緊點(diǎn)擊“閱讀原文”吧~