NÁKUPNÝ KOŠÍK: zobraziť obsah košíka

Základy termografie

Emisivita, odrazivosť, priepustnosť

Žiarenie namerané termografickou kamerou sa skladá z emitovaného, odrazeného a prepusteného dlhovlnného infračerveného žiarenia, ktoré vychádza z objektov nachádzajúcich sa v zornom poli termografickej kamery.

 

Obr. 1: Zložky infračerveného tepelného žiarenia (http://support.fluke.com/raytek-sales/Download/Asset/IR_THEORY_55514_ENG_REVB_LR.PDF)

Celková intenzita tepelného žiarenia
E + R + T = 1
E ( ε ) – relatívna emisivita  ( energia vyžiarená z povrchu telesa )
R ( ρ ) – relatívna odrazivosť, reflexia ( energia sa odráža od telesa, závisí od kvality povrchu a typu materiálu.)
T ( τ ) – relatívna priepustnosť, diatemia ( žiarenie prechádza telesom, závisí od hrúbky a typu materiálu )
Celková radiácia predstavuje 100% energie dopadajúcej na detektor ako príspevok zo všetkých zdrojov.
Relatívna emisivita E ( ε )
Stupeň relatívnej emisivity ( EMISIVITA)  teda vyjadruje schopnosť povrchu vyžarovať infračervené žiarenie.

• emisivita závisí na charaktere povrchu, na materiály a u niektorých materiálov tiež na teplote meraného objektu.
• Maximálny stupeň emisivity: E = 1 ( = 100 %). E = 1 sa v skutočnosti nikdy nevyskytuje, touto hodnotou charakterizujeme tzv. absolútne čierne teleso. 
• Reálne telesa: E < 1, pretože reálne telesa žiarenie naviac odrážajú a prípadne prepúšťajú. 
• Mnohé nekovové materiály (napr. PVC, betón, organické látky) majú vysoký, na teplote nezávislý stupeň emisivity (E približne 0,8–0,95) v dlhovlnnej infračervené oblasti. Tieto povrchy charakterizujeme ako šedé telesa.
• Kovy, predovšetkým s lesklým povrchom, majú nízky stupeň emisivity kolísajúci s teplotou. Tieto povrchy charakterizujeme ako farebné telesá.
• Hodnotu stupňa emisity E je možné nastaviť na termografickej kamere manuálne. Po zistení správnej hodnoty emisivity meraného povrchu sa táto vloží v ovládacom menu do kamery alebo do vyhodnocovacieho programu a meraná teplota je potom korigovaná.

Obr. 2: 3 typy žiaričov (lit. http://support.fluke.com/raytek-sales/Download/Asset/IR_THEORY_55514_ENG_REVB_LR.PDF)

Stupeň relatívnej odrazivosti - reflexie R ( ρ )
Stupeň relatívnej odrazivosti - reflexie R ( ρ ) je meradlom pre schopnosť materiálu odrážať infračervené žiarenie.
  • Závisí na charaktere povrchu, teplote a druhu materiálu. 
  • Spravidla odrážajú silnejšie hladké, leštené povrchy ako hrubé, matné povrchy rovnakého materiálu.
  • To čo sa odráža od povrchu smerom ku termografickej kamere sa nazýva ODRAZNÁ (reflektujúca) ZDANLIVÁ  TEPLOTA  - RAT ( Reflected appatent temperature ). RAT teplota je zdanlivá teplota, ktorá vyjadruje všetko “neželateľné“ žiarenie z tepelných zdrojov dopadajúce na meranú scénu a odráža sa smerom do kamery.
  • Teplotu odrazeného žiarenia je možné na termografickej kamere manuálne nastaviť (RTC). 
  • RTC odpovedá v mnohých aplikáciách teplote okolia. Tu môžete zmerať napr. teplomerom okolitého vzduchu od firmy Testo.
  • Ale ak sa v blízkosti meraného povrchu nachádzajú zdroje vysokej alebo nízkej teploty potom sa RTC dá zmerať pomocou Lambertového žiariča.
  • Uhol odrazu odrazeného infračerveného žiarenia sa vždy rovná uhlu dopadu.
Stupeň relatívnej priepustnosti - transmise T ( τ )
Stupeň relatívnej priepustnosti - transmise (T) je meradlom pre schopnosť materiálu prepustiť (vpustiť) infračervené žiarenie.
  • Priepustnosť materiálu T ( τ ) závisí na druhu a hrúbke materiálu.
  • Väčšina materiálov je pre dlhovlnné infračervené žiarenie nepriepustné.Tepelne nepriepustné materiály sú charakterizované len emisivitou a odrazivosťou.

Príručka termografie - Obsah

  1. Emisivita, odrazivosť, priepustnosť
  2. Kirchhofov zákon pre žiarenie
  3. Vzťah medzi emisivitou a odraznou teplotou
  4. Miesto merania a vzdialenosť merania
  5. Meraný objekt
  6. Okolie merania
  7. Meranie stupňa emisivity ( E ) a odraznej ( reflektujúcej) teploty RTC v praxi
  8. Zdroje chýb pri infračervenom meraní
  9. Meranie žiarenia na skle
  10. Meranie na kovoch
  11. Zrkadlový odraz
  12. Najlepšie podmienky pri infračervenom meraní
  13. Perfektný termogram
  14. Glosár