Что такое коэффициент излучения
Перейти к содержимому

Что такое коэффициент излучения

  • автор:

Что такое коэффициент излучения

Коэффициент излучения, ε

Коэффициент излучения — это отношение излучения, испускаемого поверхностью модели к излучению, испускаемому абсолютно черным телом при той же температуре. Это относительная способность поверхности модели испускать энергию посредством излучения. Коэффициент излучения независим от длины волны излучения и от направления. Введите значение между 0 и 1 для определения коэффициента излучения в условии излучения. Значение по умолчанию для коэффициента излучения равно 1 без единиц измерения. Коэффициент излучения можно определить как пространственно изменяющуюся величину или как функцию температуры.

Что такое коэффициент излучения для пирометра?

К самым важным характеристикам пирометра от которых напрямую зависит точность измерения температуры относятся: оптическое разрешение и возможность настройки степени черноты объекта — научно называемой «коэффициентом излучения».

Коэффициент излучения (или степень черноты ) характеризует свойства поверхности объекта, температуру которого измеряет направленный на него пирометр. Этот коэффициент определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Коэффициент излучения может принимать значения от 0,1 до близких к 1. Ошибочный (или неточный) выбор коэффициента излучения — основной источник погрешности для всех пирометрических методов измерения температуры. На коэффициент излучения сильно влияет окисленность поверхности металлов. Например, если у окисленной стали этот показатель составляет примерно 0,85, то у полированной стали он составляет всего 0,075

Ниже в таблице приведены наиболее востребованные в измерениях поверхности и их типовые коэффициенты излучения:

Материал Температура, °С Коэффициент излучения
Алюминий, светлый листовой 170 0,04
Асбест 20 0,96
Асфальт 20 0,93
Хлопок 20 0,77
Цемент 25 0,93
Свинец, серый окисленный 20 0,28
Свинец, сильно окисленный 20 0,28
Толь (кровельный материал) 20 0,93
Лед, гладкий 0 0,97
Лед, неровный 0 0,99
Железо, обработан, наждаком 20 0,24
Железо, светлое, вытравлен. 150 0,13
Железо, выплавлен. 100 0,80
Железо, листовое 20 0,77
Железо, слегка поржавевшее 20 0,61
Железо, сильно поржавевшее 20 0,85
Пахотная земля 20 0,38
Почва, черная глина 20 0,66
Плитка 25 0,93
Гипс 20 0,90
Стекло 90 0,94
Золото, полированное 130 0,02
Резина, жесткая 23 0,94
Резина, мягкая серая 23 0,86
Древесина 70 0,94
Галька 90 0,95
Пробка 20 0,70
Корунд, наждак (жесткий) 80 0,86
Теплоотвод, темн. анодирован. ‘ 50 0,98
Медь, потускневшая 20 0,04
Медь, с оксидной пленкой 130 0,76
Медь, полирован. 20 0,03
Медь, темная, оксидная 20 0,78
Пластик (ПЭ.ПП, ПВХ) 20 0,94
Листва 20 0,84
Мрамор, белый 20 0,95
Мин. покрытие краской 100 0,93
Латунь, оксидная 200 0,61
NATO-зеленый 50 0,85
Бумага 20 0,97
Фарфор 20 0,92
Шифер 25 0,95
Черная краска (матовая) 80 0,97
Шелк 20 0,78
Серебро 20 0,02
Сталь (термообработал. поверхность) 200 0,52
Сталь, оксидная 200 0,79
Глина, обожженная 70 0,91
Инвертирован. краска 70 0,94
Вода 38 0,67
Кирпич, мертель, штукатурка 20 0,93
Белый цинк (окрашен.) 20 0,95

Пирометр. Что такое коэффициент излучения?

Для обычного пользователя коэффициент излучения мало что говорит. Тем не менее о нём необходимо знать когда приходится пользоваться пирометром.

Итак, коэффициент излучения тела (степень черноты) — ε отображает отношение энергии теплового излучения тела, к излучению ‘абсолютно черного тела’ при той же температуре. Коэффициент излучения абсолютно черного тела ε = 1. Иными словами, коэффициент излучения отображает способность объекта поглощать и излучать ИК-энергию.

Если пользователь пирометром установил коэффициент, значение которого превышает действительное значение, то значение температуры, полученное пирометром, будет ниже реального, при условии что температура объекта выше температуры окружающей среды. Чем ниже коэффициент излучения, тем выше отражательная способность объекта, которая, к слову, так же негативно влияет на достоверность результатов измерений.

Но не все так грустно, ведь большинство окружающих нас объектов имеют коэффициент излучения близкий к 0,95 (керамика, пластмассы, дерево, глина, бумага, вода, продукты питания и пр.) поэтому нет необходимости в дополнительной корректировке пирометра для измерения температуры данных объектов.

Только в том случае, если возникает необходимость измерения температуры объекта, поверхность которого металлическая — обязательно необходимо внести корректировку коэффициента излучательной способности для выполнения достоверных измерений.

Замечу, что важным является именно поверхность объекта, объект может быть изготовленным из платмассы, а покрыт тонким слоем алюминия. В этом случае коррекция необходима.

Очень часто пирометры используют для контроля температуры труб отопления которые выполнены из стали, но и здесь к коррекции прибегать врядли прийдется, ведь как правило такие трубы или окрашены или их поверхность покрыта слоем оксида, пыли и грязи.

Как было отмечено в большинстве случаев не приходится что-то корректировать, для выполнения правильных измерениq достаточно только не превысить расстояние до объекта измерения. Как расчитать такое расстояние — нужно воспользоваться значением оптического разрешения. В связи с этим функциональность многих пирометров не предполагает какой либо коррекции, по умолчанию установлен «средний» коэффициент 0,95. К таким пирометрам относятся модели GM320 (до 380°С), GM550 (до 550°С).

В случае работы с металлами рекомендую ознакомится с небольшой таблицей где приведены коэффициенты излучательной способности для наиболее распостранённых металлов и неметаллов.

Пирометры функциональность которых предполагает коррекцию коэффициента степени черноты: GM700 (до 750°С), GM900 (до 950°С), GM1150 (до 1150°С), GM1350 (до 1350°С), GM1650 (до 1650°С), GM1850 (до 1850°С), GM2200 (до 2200°С).

Коэффициенты излучения основных материалов

Данная таблица служит руководством для настройки коэффициента излучения при использовании тепловизоров. В ней приведены значения коэффициента излучения ε для некоторых основных материалов. Так как значения коэффициента зависят от температуры и свойств поверхности, приведённые здесь значения должны рассматриваться лишь как рекомендованные. Для измерения абсолютных значений температуры необходимо определить точный коэффициент излучения материала.

Материал (температура) Коэффициент излучения
Алюминий, сильно окисленный (93 °C) 0,2
Алюминий, сильно полированный (100 °C) 0,09
Алюминий, неокисленный (25 °C) 0,02
Алюминий, неокисленный (100 °C) 0,03
Алюминиевый прокат, светлый (170 °C) 0,04
Латунь, оксидная (200 °C) 0,61
Кирпич, мертель, штукатурка (20 °C) 0,93
Кирпичная кладка (40 °C) 0,93
Чугун, окисленный (200 °C) 0,64
Хром (40 °C) 0,08
Хром, полированный (150 °C) 0,06
Глина, обожжённая (70 °C) 0,91
Бетон (25 °C) 0,93
Медь, оксидная (130 °C) 0,76
Медь, полированная (40 °C) 0,03
Медь, катаная (40 °C) 0,64
Медь, слегка потускневшая (20 °C) 0,04
Пробка (20 °C) 0,70
Хлопок (20 °C) 0,77
Стекло (90 °C) 0,94
Гранит (20 °C) 0,45
Гипс (20 °C) 0,90
Лёд, ровный (0 °C) 0,97
Железо, обработанное наждаком (20 °C) 0,24
Железо с литейной коркой (100 °C) 0,80
Железо с прокатной пленой (20 °C) 0,77
Свинец (40 °C) 0,43
Свинец, серый окисленный (40 °C) 0,28
Свинец, окисленный (40 °C) 0,43
Мрамор, белый (40 °C) 0,95
Масляная краска (все цвета) (90 °C) 0,92–0,96
Краска, чёрная, матовая (80 °C) 0,97
Краска, синяя на алюминиевой фольге (40 °C) 0,78
Краска, белая (90 °C) 0,95
Краска, жёлтая, 2 слоя на алюминиевой фольге (40 °C) 0,79
Бумага (20 °C) 0,97
Пластик: ПЭ, ПП, ПВХ (20 °C) 0,94
Фарфор (20 °C) 0,92
Радиатор, чёрный, анодированный (50 °C) 0,98
Резина, жёсткая (23 °C) 0,94
Резина, мягкая, серая (23 °C) 0,89
Песчаник (40 °C) 0,67
Сталь, холоднокатаная (93 °C) 0,75–0,85
Сталь, термообработанная (200 °C) 0,52
Сталь, окисленная (200 °C) 0,79
Трансформаторная краска (70 °C) 0,94
Древесина (70 °C) 0,94
Цинк, окисленный 0,1

Практическая термография

Узнайте, как с помощью теоретических основ и правильного тепловизора получить информативные термограммы.

Есть дополнительные вопросы?

У Вас появились вопросы, или Вы хотите познакомиться с нашими тепловизорами?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *