紅(hong)外(wai)線(IR)輻射
紅外線輻射(she)無處不(bu)在而且永(yong)無休止,物體之間的溫差(cha)越大,輻射(she)現象(xiang)就越明(ming)顯。真(zhen)空可將太(tai)陽發出的紅外線輻射(she)能量通過(guo)9300萬英里的時空傳送到地(di)球,被我們(men)吸收,為我(wo)們(men)帶溫暖。當我(wo)們(men)站(zhan)在(zai)商場的(de)(de)食品冷藏(zang)(zang)柜前時,我(wo)們(men)身體(ti)發出的(de)(de)紅外輻射(she)熱量被(bei)冷藏(zang)(zang)食品吸收(shou),令我(wo)們(men)感(gan)到(dao)非常涼爽。這兩(liang)個例子中輻射(she)效果都非常的(de)(de)明顯,我(wo)們(men)可(ke)以明顯感(gan)覺到(dao)其中的(de)(de)變化并感(gan)覺到(dao)它(ta)的(de)(de)存(cun)在(zai)。
當我(wo)(wo)們需(xu)要對紅(hong)外(wai)(wai)(wai)輻(fu)射(she)的(de)(de)效果進行量化時,我(wo)(wo)們就(jiu)需(xu)要測(ce)(ce)量紅(hong)外(wai)(wai)(wai)輻(fu)射(she)的(de)(de)溫度(du),此時就(jiu)要用(yong)到紅(hong)外(wai)(wai)(wai)測(ce)(ce)溫儀(yi)。材(cai)料(liao)不(bu)同,所(suo)表現的(de)(de)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)輻(fu)射(she)特性也不(bu)同。在使用(yong)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)測(ce)(ce)溫儀(yi)讀取溫度(du)之前,我(wo)(wo)們首先要了解(jie)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)輻(fu)射(she)測(ce)(ce)量的(de)(de)基本原理和具體(ti)(ti)被測(ce)(ce)材(cai)料(liao)的(de)(de)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)輻(fu)射(she)特性。
紅外輻射率=吸收率+反射率+透射率
無論何(he)種紅外輻射,一(yi)旦發出都將被(bei)吸(xi)收(shou),,因此吸收率(lv)=發射率(lv)。紅外(wai)(wai)測溫儀(yi)所讀取的(de)正是物(wu)體表面發出(chu)的(de)紅外(wai)(wai)輻(fu)(fu)(fu)射能量,紅外(wai)(wai)輻(fu)(fu)(fu)射儀(yi)無法讀取空(kong)氣中(zhong)散失(shi)的(de)紅外(wai)(wai)輻(fu)(fu)(fu)射能量,因此(ci)在實際測量工作中(zhong)我(wo)們可(ke)以忽略(lve)透射率(lv)不計,這樣(yang)我(wo)們就得(de)到一個基本的(de)紅外(wai)(wai)輻(fu)(fu)(fu)射測量公式(shi):
紅外(wai)輻射率=發射率-反射率(lv)
反(fan)射(she)率(lv)與發(fa)射(she)率(lv)成(cheng)反(fan)比,物(wu)(wu)體反(fan)射(she)紅(hong)外(wai)輻(fu)射(she)的(de)(de)能力(li)越強,其(qi)本(ben)身紅(hong)外(wai)輻(fu)射(she)的(de)(de)能力(li)就越弱(ruo)。通常采用(yong)目測的(de)(de)方法可(ke)大致判斷物(wu)(wu)體的(de)(de)反(fan)射(she)率(lv)大小,新銅的(de)(de)反(fan)射(she)率(lv)較高而(er)發(fa)射(she)率(lv)較低(0.07-0.2),被氧化的銅的反射率較(jiao)低而發射率較(jiao)高(0.6-0.7),因重(zhong)度氧化(hua)而(er)變黑的銅的反射率甚(shen)至更低,而(er)發射率則相(xiang)應會更高(0.88)。絕(jue)大多(duo)數涂有(you)油漆的表面發射率都非常高(gao)(0.9-0.95),而反射率(lv)則可以(yi)忽略不(bu)計。
對于(yu)絕大(da)多數紅外測(ce)溫儀(yi)來說,**需要設(she)置的(de)就是被(bei)測(ce)材料的(de)額定發射率,該值通常預設(she)為0.95,這對于測(ce)量(liang)有機材料或(huo)涂有油漆的(de)表面就足夠了。
通過調整測溫(wen)儀發射(she)(she)率,可(ke)以補(bu)償(chang)部分材料表面(mian)(mian)紅外(wai)輻射(she)(she)能量(liang)不足的問題,尤其是(shi)金屬材料。只(zhi)有(you)被測物體(ti)表面(mian)(mian)附(fu)近存(cun)在并反射(she)(she)高溫(wen)紅外(wai)輻射(she)(she)源時才需(xu)要考慮反射(she)(she)率對測量(liang)的影響。
物質 | 發(fa)射率 | 物質 | 發射率 |
瀝青 | 0.90 to 0.98 | 布(黑色) | 0.98 |
混凝土 | 0.94 | 人體(ti)皮(pi)膚(fu) | 0.98 |
水泥 | 0.96 | 肥皂泡(pao) | 0.75 to 0.80 |
沙子(zi) | 0.90 | 木(mu)炭(粉末) | 0.96 |
泥土 | 0.92 to 0.96 | 漆器 | 0.80-0.95 |
水 | 0.92 to 0.96 | 漆器(無(wu)光澤) | 0.97 |
冰 | 0.96 to 0.98 | 橡膠(黑色) | 0.94 |
雪 | 0.83 | 塑料 | 0.85-0.95 |
玻璃 | 0.90 to 0.95 | 木材(cai) | 0.90 |
陶(tao)瓷 | 0.90 to 0.94 | 紙(zhi) | 0.70-0.94 |
大(da)理石 | 0.94 | 鉻(ge)氧化(hua)物 | 0.81 |
石膏 | 0.80 to 0.90 | 銅氧化(hua)物 | 0.78 |
灰泥 | 0.89 to 0.91 | 鐵氧化(hua)物 | 0.78 to 0.82 |
磚 | 0.93 to 0.96 | 不銹鋼及鋁材 | 0.2-0.3 |