Muat turun PDF
Jasad Hitam merupakan penentukur termometer inframerah yang paling ideal. Ini kerana jasad hitam mempunyai Keberemisian bersamaan dengan 1.000.
Sempurna jasad hitam hanya akan mempunyai keemisiviti 1.000. Ini akan berlaku dalam sistem di mana tiada cahaya atau sinaran boleh terlepas dan semua sinaran akan kekal di dalamnya selama-lamanya. Dalam dunia sebenar, tiada benda seperti jasad hitam yang sempurna untuk termometri IR. Ini kerana tiada ruang untuk mengambil ukuran dalam sistem sedemikian. Walau bagaimanapun, jasad hitam yang sempurna adalah prototaip yang baik untuk memodelkan sinaran terma.
Keemisiviti ialah nisbah tenaga yang dipancarkan oleh bahan tertentu kepada tenaga yang dipancarkan oleh jasad hitam pada suhu yang sama. Jasad hitam sebenar akan mempunyai keemisiviti = 1 manakala mana-mana objek sebenar akan mempunyai keemisiviti < 1. Keemisiviti ialah kuantiti tanpa dimensi. Setiap bahan memancarkan tenaga. Jumlah kuasa yang dipancarkan bergantung pada suhu bahan dan keemisiviti bahan tersebut.
Termometer IR menggunakannya. Ia mengukur jumlah tenaga yang dipancarkan oleh objek dalam jalur inframerah. Jalur inframerah ini boleh berbeza-beza dari 1 mikro meter hingga 14 mikro meter. Bergantung pada julat panjang gelombang, termometer IR menggunakan pelbagai jenis sensor untuk menentukan suhu. Ia mengira suhu berdasarkan kuasa yang diukur ini dan keemisitan bahan.
Keemisiviti merupakan salah satu sumber utama ralat dalam pengukuran inframerah. Pengetahuan tentang keemisiviti permukaan yang diukur adalah sangat berharga bagi mana-mana pengguna termometer IR. Oleh itu, perhatian yang teliti harus diambil untuk mengetahui kesan keemisiviti permukaan semasa mengukurnya. Penyimpangan dalam keemisiviti yang diandaikan bagi badan sasaran pengukur akan menyebabkan ralat yang ketara dalam pengukuran suhu. Pengetahuan yang betul tentang keemisiviti dan suhu latar belakang harus dipertimbangkan semasa mengukur suhu permukaan. Faktor-faktor ini lebih penting lagi apabila menggunakan penentukur termometer IR. Memberi perhatian kepada faktor-faktor ini akan memberikan penentukuran yang lebih baik dan metrologi IR yang lebih baik.
Hukum Planck
Persamaan matematik yang menggambarkan kuasa spektrum yang dipancarkan oleh jasad hitam sempurna untuk panjang gelombang tertentu ialah Hukum Planck. Jika Hukum Planck disepadukan ke atas keseluruhan spektrum elektro-magnet, ini memberikan kita Hukum Stefan-Boltzmann. Ini adalah T yang biasa kepada hukum ke-4 (T4). Masalah dengan Hukum Stefan-Boltzmann ialah ia tidak terhad kepada jalur tertentu. Untuk mendapatkan nombor sedemikian, kita perlu menyepadukan Hukum Planck untuk had lebar jalur ini. Kamiran ini tidak boleh diselesaikan secara analitikal.
Kaviti
Secara praktikalnya, tiada benda seperti jasad hitam yang sempurna di dunia sebenar. Pengilang jasad Hitam menghasilkan pelbagai bentuk dan geometri yang boleh digunakan atau yang boleh bertindak sebagai jasad hitam yang hampir sempurna. Jasad Hitam yang hampir sempurna akan mempunyai emisivitinya hampir dengan 1 tetapi tidak sama persis dengan 1. Penghampiran yang baik untuk jasad hitam yang sempurna ialah rongga. Rongga boleh mempunyai bentuk yang berbeza; ia boleh menjadi sfera, silinder, kon atau gabungan semua ini. Ia mesti mempunyai suhu seragam yang dikawal dengan baik pada permukaannya. Jumlah emisiviti rongga bergantung pada geometrinya, tetapi secara amnya hampir dengan 1.000. Rongga biasanya mempunyai emisiviti 0.99, 0.999 dan sebagainya. Secara ringkasnya, kita dapat memahami bahawa memandangkan emisiviti lebih hampir dengan 1, ia bertindak sebagai penghampiran yang lebih baik untuk Jasad Hitam yang sempurna. Rongga tidak selalunya yang terbaik untuk semua jenis termometer IR, terutamanya instrumen pegang tangan. Ini disebabkan oleh skema optik instrumen ini. Untuk pengukuran bebas ralat, saiz titik termometer IR harus berada di dalam kawasan pancaran. Saiz titik ialah jumlah kawasan yang dilihat oleh termometer IR apabila mengukur suhu pada permukaan. Permukaan Jasad hitam terbentuk yang mempunyai luas permukaan yang besar yang memancarkan tenaga dan seluruh permukaannya sangat seragam dari segi suhu dan keemisitan.
Ralat disebabkan oleh Keberemisian
Keemisiviti menyumbang kepada ketidakpastian apabila menggunakan Jasad Hitam permukaan. Jika pengguna tidak mempunyai pengetahuan yang betul tentang keemisiviti permukaan, maka keemisiviti boleh menjadi penyumbang utama dalam ralat yang disebabkan dalam pengukuran suhu. Pengguna Kalibrator Jasad Hitam atau IR ini harus mempunyai carta standard tentang keemisiviti bahan permukaan yang digunakan. Jika keemisiviti yang diandaikan bagi Jasad Hitam berbeza daripada keemisiviti sebenar permukaan, maka ia boleh menyebabkan ralat yang ketara dalam pengukuran suhu. Contohnya, jika keemisiviti permukaan kalibrator ialah 0.93, dan ia diandaikan sebagai 0.95, ini akan menyebabkan ralat 6.6°C pada suhu permukaan 500°C apabila mengukur dalam jalur 8 – 14 μm.
Kesan Panjang Gelombang
Banyak carta boleh didapati yang menyenaraikan keemisiviti pelbagai bahan. Ini adalah panduan yang baik apabila mencari sifat-sifat keemisiviti bahan, tetapi ia tidak selalu memberitahu kita nilai yang betul kerana keemisiviti kebanyakan bahan berbeza-beza mengikut panjang gelombang. Dalam erti kata lain, bahan mempunyai tindak balas keemisiviti spektrum. Termometer IR mengintegrasikan keemisiviti dalam lebar jalurnya. Satu kajian menunjukkan bahawa keemisiviti dalam jalur 8 – 14μm berbeza-beza antara 0.90 dan 0.97 dengan pergantungan pada panjang gelombang. Kajian lain menunjukkan julat keemisiviti yang serupa. Kesan Keemisiviti Suhu juga boleh berbeza-beza mengikut suhu. Kesan lain yang boleh disebabkan oleh suhu ialah apabila suhu berubah, jumlah tenaga yang diukur oleh termometer IR beralih dalam jalur tersebut. Apabila suhu meningkat, tenaga yang dipancarkan oleh permukaan beralih daripada panjang gelombang yang lebih tinggi kepada panjang gelombang yang lebih rendah seperti yang diramalkan oleh Hukum Sesaran Wien. Ini menyebabkan keemisiviti berkesan yang diukur oleh termometer IR beralih daripada hujung lebar jalur yang lebih tinggi kepada hujung yang lebih rendah apabila suhu meningkat.
Pengendalian Badan Hitam
Apabila menggunakan jasad Hitam, penjagaan mesti diambil untuk tidak merosakkan permukaan pemancar. Kerosakan boleh berlaku daripada beberapa sumber. Pertama, penjagaan mesti diambil untuk tidak
Jangan biarkan sebarang bahan asing berada pada permukaan penentukur. Malah minyak dari kulit anda boleh merosakkan permukaan penentukur, terutamanya apabila permukaan dipanaskan. Permukaan tidak boleh disejukkan dengan sebarang kaedah selain perolakan semula jadi. Udara paksa selalunya boleh mengandungi minyak atau air di dalamnya. Malah air boleh meninggalkan mendapan mineral di permukaan. Cuba menyejukkan permukaan terlalu cepat juga boleh menyebabkan kejutan haba pada permukaan pemancar. Penentukur tidak boleh dibiarkan pada suhu tinggi untuk tempoh masa yang lama.
Ini boleh menyebabkan keemisitian permukaan terdegradasi.
Kesan Latar Belakang
Kesan lain yang dimiliki oleh emisiviti ialah suhu latar belakang. Jika permukaan legap mempunyai emisiviti 0.9, ini bermakna 10% tenaga dipantulkan seperti yang diramalkan oleh Hukum Kirchoff. 10% ini bergantung pada suhu permukaan yang menghadap permukaan yang diukur. Suhu ini dipanggil suhu latar belakang. Terdapat sedikit ketidakpastian yang disebabkan oleh suhu latar belakang. Ia tidak menjadi kebimbangan apabila mengukur suhu yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, ia menjadi kebimbangan pada suhu yang lebih rendah. Sebahagian daripada ralat ini dinegasikan jika suhu IR adalah permukaan pada 0°C yang diukur dalam jalur 8 – 14 μm. Jika pengguna termometer IR berdiri menghadap sasaran, pengguna boleh menjadi latar belakang. Ini boleh meningkatkan latar belakang dari 23°C kepada 37°C menyebabkan ralat 3.5°C dalam pengukuran.
Carta Produk Badan Hitam
Jasad Hitam yang tersedia dengan kami untuk julat suhu yang berbeza adalah seperti berikut:
Relau Badan Hitam
