Разработка и производство
инфракрасных пирометров
Кельвин
тел/факс: +7 (495) 796-9542
телефон: +7 (495) 510-6233
email: info@zaoeuromix.ru
Время работы офиса: с 9 до 17

Коэффициент излучения

Излучательная способность объекта (коэффициент теплового излучения) - отношение мощности излучения объекта при данной температуре к мощности излучения абсолютно черного тела (АЧТ). АЧТ определяется как поверхность, излучающая максимальное количество энергии при данной температуре. Излучательная способность АЧТ равна 1,00.

Существуют следующие замечания:

- рекомендуется проводить бесконтактные измерения температуры при значении коэффициента теплового излучения более 0.7;

- при значении коэффициента теплового излучения в пределах от 0.3 до 0.7 проводить бесконтактные измерения температуры допускается, но не рекомендуется;

- при значении коэффициента теплового излучения менее 0.3 результаты не могут быть признаны достоверными из-за того, что уровень сигнала от объекта очень слабый и от поверхности отражается много паразитного излучения.

Проблема верного выбора значения коэффициента теплового излучения является очень важной, так как от этого в огромной степени зависит реальная точность измерения температуры бесконтактным методом. При неверном выборе этого значения погрешность может в несколько раз превысить паспортные значения для используемого пирометра. Значения коэффициента теплового излучения различных материалов можно найти в справочной литературе, но доверять нужно с большой осторожностью, так как все приведенные значения определены в лабораторных условиях, при различных температурах и характере поверхности образца материала.

В реальных условиях значение коэффициента теплового излучения зависит от следующих факторов:

  1. материала, из которого состоит объект (металл, пластик, вода, стекло и т.д.) и его агрегатного состояния;
  2. характера поверхности объекта (блестящая, гладкая, шероховатая);
  3. температуры объекта;
  4. спектра (области длин волн), в котором производятся измерения температуры;
  5. угла визирования объекта.

Рассмотрим несколько практических примеров:

  1. Коэффициент теплового излучения стали при окружающей температуре составляет 0.74 … 0.96 , пластика – 0.92 … 0.96 , воды – 0.98. Если же сталь будет находиться в жидком агрегатном состоянии, коэффициент излучения расплава лежит в пределах 0.36 … 0.38.
  2. Для шероховатой поверхности стального образца коэффициент теплового излучения составит 0.9 , а для гладкой блестящей поверхности – 0.1 … 0.3 . Вообще, чем выше степень шероховатости поверхности, тем большую величину составит значение коэффициента теплового излучения.
  3. Даже без перехода объекта в другое агрегатное состояние коэффициент теплового излучения для одного и того же материала будет зависеть от температуры. Например, для вольфрама на длине волны 0.5 мкм значение коэффициента теплового излучения при температуре 1600°С составит 0.47, а при температуре 2800°С – 0.43. Казалось бы, различие в 0.04 небольшое, но при измерении температур порядка 2500°С ошибка, вызванная неверной установкой коэффициента теплового излучения составит более 100°С, что очень немало.
  4. Для иллюстрации зависимости коэффициента теплового излучения от области спектра рассмотрим обычное оконное стекло. В области длин волн от 0.4 до 1.6 мкм стекло ведет себя как прозрачный объект с коэффициентом пропускания 0.98, в области длин волн от 1.6 до 3 мкм пропускание падает до 0, а значение коэффициента теплового излучения непрерывно растет, далее – в области длин волн от 3 до 5 мкм стекло ведет себя как серое тело с коэффициентом теплового излучения 0.96 … 0.98, затем, при увеличении длины волны значение коэффициента теплового излучения снижается и в спектре от 8 до 14 мкм стекло ведет себя как частично отражающий материал с коэффициентом излучения 0.8.
  5. Коэффициент излучения зависит и от угла, под которым измеряется температура объекта. Так для воды при визировании перпендикулярно поверхности коэффициент излучения составит 0.98, то при уменьшении угла скольжения до 10° значение коэффициента излучения упадет до 0.01, то есть в 98 раз.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что редко когда можно точно определить реальное значение коэффициента теплового излучения. Но существуют методы, которые позволяют уменьшить его влияние на точность измерений.

  1. Тарировка коэффициента теплового излучения для конкретного объекта: - Образец материала нагревается до определенной температуры, как-либо точно измеренной.
    - Температура поверхности образца измеряется пирометром. Значение излучательной способности подбирается до тех пор, пока индикатор прибора не покажет известную температуру образца.
    - Найденное значение излучательной способности фиксируется и используется для дальнейших измерений температуры этого материала, при этом измерения желательно производить под тем же углом и на том же расстоянии что и при определении значения коэффициента теплового излучения.
  2. Искусственная стабилизация значения коэффициента теплового излучения. Этот метод заключается в принудительном окислении металлических поверхностей или окрашивании металлических и неметаллических поверхностей. Например, если коэффициент излучения меди не превышает 0.2, то при окрашивании поверхности детали масляной краской он составит 0.92 … 0.96. Причем, разброс зависит не от цвета краски, а от того, насколько давно она нанесена – для свежей краски коэффициент теплового излучения ближе к 0.92, а для старой краски с трещиноватым слоем – ближе к 0.96. На практике для измерения окрашенных поверхностей рекомендуется использовать значение коэффициента излучения равное 0.95.
  3. Оклеивание измеряемых поверхностей пленкой на основе ПВХ. Данные пленки имеют коэффициент теплового излучения 0.92. В качестве пленки можно использовать обычный скотч – как прозрачный так и коричневый.
  4. Имитация черного тела. Например, измерить бесконтактным способом температуру поверхности расплава алюминия практически невозможно из-за того, что это фактически зеркало. Но если погрузить в расплав стальную трубу (длина должна превышать диаметр не менее чем в 6 раз), заваренную с одного конца и выдержать короткое время, она примет температуру расплава и можно измерять пирометром не зеркало расплава, а внутренность трубы, которая имитирует черное тело. Этот же метод можно применять для измерения температур и твердых (блестящих) тел. Для этого сверлится отверстие (отношение глубины к диаметру 6:1) в образце и визируется не поверхность образца, а внутренность отверстия, имитирующая черное тело. Действенность метода можно проверить так: установить на приборе ε=0.95, направить пирометр сначала на блестящую нагретую поверхность, а затем на отверстие и зафиксировать разницу показаний.

Подведем краткие выводы:

- при измерении низких (до 200°С температур) пирометрами со спектром 8…14 мкм можно принять, что большинство объектов (бетон, кирпич, древесина, пластик, окисленная сталь, окрашенные поверхности) имеют коэффициент теплового излучения близкий к 0.95, значит такой коэффициент надо установить на пирометре;

- для измерения блестящих поверхностей (медь, алюминий, оцинкованная сталь и т.п.) следует окрасить измеряемую область и установить на приборе коэффициент 0.95, или оклеить измеряемую область скотчем и установить на приборе коэффициент 0.92;

- если надо точно узнать значение коэффициента теплового излучения надо провести тарировку: образец материала нагревается до определенной температуры, точно измеренной контактным датчиком; температура поверхности образца измеряется пирометром; значение излучательной способности подбирается до тех пор, пока индикатор прибора не покажет известную температуру образца;

- при измерении высоких температур надо или точно знать значение коэффициента теплового излучения, или использовать метод имитации черного тела с погружением трубы в расплав.

Бесплатная доставка по России

Доставка курьерской службой



Номер накладной
уточняйте в отделе продаж
ЗАО "Евромикс"

Пирометр Кельвин 911 П5

Недорогой высокоточный инфракрасный пирометр в пластмассовом корпусе со встроенным аккумулятором. Модификация хорошо зарекомендовавшего себя инфракрасного пирометра Кельвин 911.

Подробнее

Пирометр Кельвин 911 П10

Недорогой высокоточный инфракрасный пирометр в пластмассовом корпусе со встроенным аккумулятором. Модификация хорошо зарекомендовавшего себя инфракрасного пирометра Кельвин 911.

Подробнее

Кельвин ИКС 4-20 /10

Недорогой высокоточный ИК-датчик с токовым выходом 4-20 мА для применения в системах контроля и автоматизации технологических процессов.

Подробнее

Кельвин ИКС 4-20 /5

Недорогой высокоточный ИК-датчик с токовым выходом 4-20 мА для применения в системах контроля и автоматизации технологических процессов.

Подробнее

Новый датчик типа А

ЗАО “Евромикс” начинает выпуск серии стационарных пирометров серии Кельвин АРТО с модернизированным датчиком типа А. В этой модификации добавлен второй лазерный целеуказатель для удобства прицеливания (расстояние между лазерами соответствует размеру пятна контроля на различных расстояниях до объекта), улучшены оптические характеристики – показатель визирования сделан 1:200 (у предыдущей модификации датчика типа А 1:100), добавлены диапазоны измерения температур 600…1800, 600…2300, 800…3000ºС. Также предусмотрено более удобное крепление датчика при монтаже. Предлагаем бесплатную опытную эксплуатацию.

Подробнее

Выпуск новой серии Кельвин RXR

ЗАО “Евромикс” начинает выпуск серии стационарных пирометров серии Кельвин RXR с цифровым интерфейсом RS-485 и расширенными возможностями для автоматизации различных технологических процессов, требующих контроля температуры. Предлагаем бесплатную опытную эксплуатацию.

Подробнее

Вниманию владельцев приборов с разъёмом для подключения ПК!

Разработана и выложена на сайт новая многофункциональная программа для регистрации данных от ИК-термометров Кельвин REGIS2008. Вы можете свободно скачать её и использовать для решения Ваших задач. Мы будем благодарны за все отзывы и пожелания по её модернизации.

Подробнее

Применение Кельвин-Видео на МКС

Действующий командир МКС Олег Котов и Александр Скворцов, который в конце мая примет бразды правления, в среду ищут "дырки" в обшивке станции. "Котов и Скворцов проводят на станции сессию эксперимента "Бар", в ходе которого отрабатывается методика выявления признаков истечения воздуха из модулей МКС", - рассказал ИТАР-ТАСС официальный представитель подмосковного Центра управления полетами Валерий Лындин.

Подробнее

Наш КЕЛЬВИН вновь на орбите - теперь на МКС.

Много лет назад два разработанных и изготовленных нами ИК-термометра КЕЛЬВИН были применены в научных экспериментах на борту станции "МИР". Для оснащения МКС нами был разработан, изготовлен и внесен в госреестр средств измерения РФ специализированный инфракрасный термометр КЕЛЬВИН-ВИДЕО. Этот термометр позволяет проводить документирование замеров с помощью цифровой фотографии и удобен для проведения измерений по загружаемой программе.

Подробнее

Отзыв от Череповецкого литейно-механического завода

"В течение срока эксплуатации 1(год) оба прибора показали стабильную, надежную работу."

Подробнее

Отзыв от Красноярской Железной Дороги

"Уже более 10 лет производится эксплуатация инфракрасных термометров "Кельвин" производства ЗАО "Евромикс" на полигоне Красноярской железной дороги. За столь долгий период эксплуатации приборы ЗАО "Евромикс" зарекомендовали себя, как наиболее надёжные из эксплуатируемых типов инфракрасных термометров на Красноярской дороге."

Подробнее

Отзыв с вагонного депо СПБ-Варшавский

"На протяжении всего срока эксплуатации прибор зарекомендовал себя как удобное, надежное и безотказное средство контроля."

Подробнее

Отзыв из вагонного хозяйства куйбышевской железной дороги

"В процессе эксплуатации с 2002 года не было отказов данных приборов. Считаем, целесообразным рекомендовать для использования термометров «КЕЛЬВИН» МФКВ К01.02.003 на сети железных дорог России..."

Подробнее

Отзыв с Калининградской Ж.Д.

"За время работы на Калининградской железной дороге термометры «КЕЛЬВИН-200» зарекомендовали себя как надежные, удобные и достаточно простые в работе приборы для быстрого и дистанционного замера температуры..."

Подробнее

Отзыв от Елецкой дирекции по обслуживанию пассажиров

"Инфракрасные термометры, «Кельвин» используются для определения температуры верхней части корпуса буксы в пассажирских вагонах безлюлечного типа с дисковыми тормозами..."

Подробнее

Отзыв с Куйбышевской Ж.Д.

"Использование термометров «КЕЛЬВИН.» МФКВК01.02.003 в эксплуатационной работе позволяет более объективно и точно оценивать качественное состояние пассажирских вагонов по температуре нагрева буксовых узлов... а также в случаях возникновения спорных вопросов данный прибор служит источником объективней информации для принятия верного решения..."

Подробнее

Металургия

"Удобен и прост в применении. Во время эксплуатации нареканий на качество прибора не было."

Подробнее

Росатом

"Электронный прибор для измерения температуры «Кельвин» в процессе эксплуатации в течении 3-х лет зарекомендовал себя как надежный с хорошей точностью измеритель температуры, прост в эксплуатации."

Подробнее

СИБУР

"Инфракрасные термометры «Кельвин» зарекомендовали себя как удобное, надежное средство измерения с удачным эргономичным дизайном. Наличие интерфейса RS 232 позволяет фиксировать результаты измерений в компьютер для дальнейшей их обработки. Для нас оказалось удачным использовать комплект из трех пирометров для одновременного замера температуры шины с графической индикацией их показаний."

Подробнее

ГАЗ отзыв

Выражаем свою благодарность руководству предприятия ЗАО «ЕВРОМИКС» за своевременные и качественные поставки инфракрасных термометров марки «КЕЛЬВИН» в наш адрес. Организация зарекомендовала себя надёжным и технически грамотным партнёром. Работу организации отличает большая ответственность в выполнении принятых на себя обязательств.

Подробнее

Геокриологическая служба

"Измерения выполнялись при температурах наружного воздуха от -1,5 до -33°С, в этих же пределах находились и температуры измеряемых объектов. Применение приборов "Кельвин" - оптимальное решение для задач, стоящих перед службами мониторинга объектов в суровых климатических условиях, в частности, в Заполярье."

Подробнее

Нижновэнерго

"За время эксплуатации приборов были выявлены развившиеся и аварийные дефекты электроустановок, своевременное обнаружение и устранение которых, предотвратило повреждение оборудования и отключение потребителей."

Подробнее

Школа-интернат МИД РФ

"Ваш термометр значительно облегчил работу мед. персонала по выявлению детей и сотрудников больных ОРВИ, гриппом. Он прост в использовании, удобен в применении, позволяет охватить измерениями большое количество учащихся за короткий промежуток времени."

Подробнее