Emisyjność i jej pomiary

EMISYJNOŚĆ

Względna zdolność powierzchni materiału do emitowania ciepła przez promieniowanie jest mierzona przez jego emisyjność (ε). Wszystkie obiekty w temperaturach powyżej zera absolutnego emitują promieniowanie cieplne. Jednak dla dowolnej konkretnej długości fali i temperatury. Stosunek energii wypromieniowanej z powierzchni obiektu do energii wypromieniowanej z ciała doskonale czarnego o tej samej temperaturze i długości fali jest znany jako emisyjność.

EMISYJNOŚĆ (ε) = Energia promieniowania powierzchni obiektu w danej temperaturze

                       Energia promieniowania ciała doskonale czarnego o tej samej temperaturze

Wartości emisyjności mogą się wahać od 0 do 1, gdzie dla idealnego radiatora (ciała czarnego) wartość wynosi 1, a dla idealnego reflektora (ciała białego) wartość wynosi 0. Ponieważ uwalniają one część swojego maksymalnego możliwego promieniowania ciała czarnego w danej temperaturze, większość naturalnych obiektów klasyfikuje się jako „ciała szare”.

Emisyjność materiałów

Emisyjność konkretnego materiału zależy od jego specyficznego składu chemicznego i cech powierzchni. Na przykład gładkie, błyszczące powierzchnie mają tendencję do wyższego współczynnika odbicia, a zatem niskiej emisyjności. Materiały, w tym tkaniny, guma, tworzywa sztuczne, ceramika, woda i materiały organiczne mają wysoką emisyjność. Współczynnik emisyjności materiałów szeroko klasyfikowanych jako metale i niemetale oraz ich standardowe wartości emisyjności zilustrowano

Tabela 1: Emisyjność materiałów metalowych i niemetalowych

Czynniki wpływające na emisyjność materiału

Istnieje kilka czynników, które wpływają na emisyjność materiału. Musimy być świadomi ich wpływu na wartości emisyjności

• Wpływ materiałów lub stanu powierzchni

W przypadku materiałów metalowych emisyjność zmniejszy się wraz z polerowaniem i wzrośnie wraz ze wzrostem chropowatości powierzchni. Metale, które zostały poddane procesowi przemysłowemu w wysokiej temperaturze, zazwyczaj mają ciężką warstwę tlenku i mają wysokie i stabilne wartości emisyjności.

• Wpływ długości fali

Emisyjność zwykle zmienia się wraz z długością fali – na przykład emisyjność polerowanych metali ma tendencję do zmniejszania się wraz ze wzrostem długości fali, a emisyjność chropowatości metalu ma tendencję do zwiększania się. Właściwości materiałów zwykle zależą od długości fali. Rysunek 1 emisyjność metali zwykle maleje, niemetale również mogą wykazywać wzrosty

Rysunek 9: Obraz zarejestrowany za pomocą przenośnej kamery TEMPSENS Termeye640

Obraz zarejestrowany za pomocą przenośnej kamery TEMPSENS, model thermEye640 i jej zastosowania przemysłowego. Przykładowo, jeśli chcesz zmierzyć temperaturę ludzkiego ciała, ustaw emisyjność na 0,98, zgodnie ze standardową wartością emisyjności zalecaną dla ludzkiej skóry, a odbitą temperaturę do temperatury otoczenia 68°F/20°C w pomieszczeniu, a kamera to skompensuje.