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红外热像检测发射率问题的解决

2018-5-23 10:21:40 4083

0 发射率发射率是指物体表面辐射出的能量与相同温度的黑体辐射能量的比率。（黑体是一种理想化的辐射体，可辐射出所有的能量，其表面的发射率为1.00）各种物质的发射率是由物体的本身材质所决定，相同的温度下，物质不同，向外辐射的能量也会不同。如右图，电工绝缘胶带贴在不锈钢杯的表面，同时使用接触式热电偶测量温度，可以看到绝缘胶带处温度与接触式测温一致，而不锈钢杯表面与胶带的发射率不同，故温度显示有较大差别。热像仪显示胶带热像仪显示不锈温度74.7/74.8℃ 钢表面36.4℃ 检测目标可分为非金属和金属材料两大部分：大多数非金属材料（如塑料、油漆、皮革、纸张等）发射率通常为0.95，相同材质、不同颜色的目标的发射率非常接近，误差通常不超过测量精度范围；部分表面光亮的非金属材料发射率较低（如瓷砖、玻璃等发射率一般为0.92）。金属材料的发射率会受到下列因素的影响： • 材料不同材料发射率不同，如铜的发射率一般比铝高。 • 表面光洁度通常表面粗糙的材料发射率比光洁表面高。 • 表面颜色以黑色为代表的深色系表面发射率比浅色系高。 • 表面形状表面有凹陷、夹角或不平整规则的部位比平整的部位发射率高。另外，温度（需超过500℃）和探测器波段也会影响发射率。解决发射率问题（涂漆法）若可以直接测量漆层的温度，则以漆层表面温度作为准确温度。若需要修改表面发射率，需要将漆均匀地涂抹在被测物体表面，然后调整红外热像仪发射率，直到没有漆的表面温度与有漆的表面温度相同，此时发射率即为目标物体正确的发射率。操作方法油性笔或丙烯酸树脂喷漆，发射率： 0.95-0.97。适用场合此种方法可以适用于温度较高目标，也可以适用目标尺寸较小的，客户可以接受被测物体表面颜色被改变的场合，例如在制造业中，较小的芯片表面、管脚、不规则的散热片、电容器顶端、LED芯片（表面镀银）等。注意事项应尽量使漆面均匀，而且薄（但要覆盖住被测目标表面）；为保证充分达到热平衡，建议涂漆3分钟后再进行测试。电路板上的金属器件一般都需要用漆层进行覆盖注：大部分漆的耐温为400 ℃以下，若目标温度较高建议使用氧化铜高温漆最高至1000 ℃。解决发射率问题（绝缘胶带法）若可以直接测量胶带温度，则以胶带表面温度作为准确温度。若需要修改表面发射率，将一块绝缘胶带贴于被测物体表面，通过调整红外热像仪发射率，使被测材料表面的温度与贴有绝缘胶带表面温度相同或接近，此时的发射率即为被测材料物体正确的发射率。操作方法贴绝缘胶布（建议使用3M电气绝缘胶带，颜色不论），发射率：0.95适用场合适用于被测目标相对比较大，温度较低（小于100℃），要求测试后不改变原目标表面状况的场合，例如各种散热模块、光洁器件表面、金属表面等。注意事项应尽量使胶带与被测目标的表面接触紧密，没有气泡或褶皱等现象，需要预留 5分钟以上时间，使被测目标表面与胶带充分达到热平衡状态。烤面包机外壳裹上黑色胶带避免塑料外壳的反射干扰，在胶带上涂标记点以确定最高温位置注：一般胶带只能耐温100 ℃，若检测高温建议使用高温胶带最高至300 ℃。解决发射率问题（导热硅脂法）对于光亮金属，最好的方法是改变表面的材质，如涂漆和贴胶带，但有时会遇到下列问题： • 涂漆和贴胶带可能会影响金属表面散热，改变金属原有的温度。 • 涂漆后不方便擦拭。 • 部分材质漆层有导电的隐患。 • 胶带粘贴比较麻烦，特别对于非规则形状物体。使用导热硅脂，设置发射率0.95，并可有效解决上述问题： • 导热硅脂的导热系数 λ＞0.8W/m.k，可真实反映金属表面的温度状况。 • 导热硅脂在涂抹后可方便擦拭。 • 绝缘。 • 方便涂抹。导热硅脂可在各化学品、化学试剂销售网点购买。注：导热硅脂在-50℃～180℃内不溶化、不流失、不挥发。购线网www.gooxian.com 专业定制各类测试线（同轴线、香蕉头测试线，低噪线等）。 0
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