热门搜索:
远红外线材料发射率检测:非灰体材料非灰体材料在不同的波长下具有不同的发射率值。对于不透明的材料来说,发射率随波长变化的趋势,主要是由材料的微观表面结构和物理属性所决定的。而对非灰体材料来说,对于红外能的吸收、反射和穿透的趋势取决于波长。可选择型发射体是一个特殊的非灰体材料,将在下一章节另作谈论。材料的表面纹理和氧化度也会影响表面发射率。尽管我们认为反射率高的材料是很光滑的,但在显微镜下,其表面还是有很多褶皱和裂缝。这些褶皱和裂缝很小,通常红外波无法进入,所以材料在此波长下具有较高的反射率。然而,如果波长足够小并可以进入这些褶皱和裂缝,则会有所损失,物体的反射率就会变低,材料在反射率较低时发射率较高,在反射率较高时发射率较低。因为比起长波,短波更容易渗入褶皱和裂缝,因此在用短波测量时,被测目标的发射率比用长波测量时更高。通常发射率值低于0.400-0.500的金属,我们称为非灰体。另外,表面纹理和氧化度的变化同样会引起基于波长的发射率变化。如果氧化结构的表面缝隙大于红外波长,比如氧化铁表面就显得很粗糙,其发射率相对较高,并且用小于此结构缝隙的所有波长进行测量时,发射率和反射率都是不变的。相反地,如果氧化结构的缝隙很小,比如氧化铬镀层,此时短波可以渗透,而长波则不行。随着氧化层变厚,渐渐能够吸收所有的波长,则其发射率值在各种波长下都是不变的。比如薄的胶片表面具有非常细致的氧化层,很容易把它看成是透明的,因此这些镀层在影响其表面纹理的同时,也可将其看成是可选择型发射体。细看这幅像,可能认为树叶的表观温度要比杯子的表观温度低。实际上,它们的温度相同,红外辐射强度差异是因辐射率不同所引起。为了正确解读像,需要了解不同材料与环境如何影响红外热像仪的温度读数。发射率是指:与完全发射体相比,目标物体发射红外辐射的效率(完全发射体又称为黑体,其发射率值为1)。实际上,我们的测量目标并非完全发射体,其发射率值往往小于1。目标的测温值源于发射、传输与反射辐射量的总和。完全黑体的辐射率为1。换言之,目标的辐射量完全由物体表面发出。为热像仪设置正确的发射率值至关重要,否则,测温值将不准确。FLIR Systems已为许多材料预定义了发射率值,其它材料的发射率值详见发射率表。目标物体的发射率、反射率和热传导值受材料的影响较大。大多数非金属材料的发射率值接近0.9,表示所测90%的辐射由目标发出。大多数抛光金属的发射率值约为0.05至0.1。根据氧化或腐蚀的不同程度,生锈、被氧化或被腐蚀金属的发射率值范围为:0.3至0.9。如果不能提高目标物体的发射率值,那么,发射率低于0.7的材料将会很难测量,低于0.2的材料几乎无法测量。幸运的是,可使用十分经济实用的方法来补偿目标的低发射率。以下六种方法可以降低目标的反射率,从而改善测量精度。