材料和环境如何影响热像仪的温度读数

那么今天小菲就来教大家

如何用低成本材料增加目标发射率

为了正确的使用热像仪，你需要知道不同的材料和环境如何影响热像仪的温度读数。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）实际上，我们测量物体的发射率值通常低于1，对于这些目标，测量的温度将是物体的发射率、反射率、透射率的综合结果。

一个完美的黑体的发射率是1，也就是说目标的辐射是100%从目标表面发射出来的。

实际上，我们的目标发射率值往往小于1，目标测温值源于物体表面发射、空中的传输与物体表面反射辐射量的总和。

一般而言，洁净、未氧化、裸露的金属表面发射率会较低，有的甚至难以使用红外热像仪测量。在许多工业研发应用中，发射率低的物体普遍存在，而在电气设备中尤为突出。为了获得理想的测量结果，需要提高这些目标的发射率。

发射率的差异性

从测量辐射量出发，了解发射率值是进行真实温度评估的必要条件，但是，必须谨慎使用发射率表值。操作员通常不清楚同一被测物体的发射率值在不同波段下的具体数值，而且发射率也会随着观测波长的变化而变化。此外，表面条件、纹理和形状对材料的发射率也有重要影响。

有一种方法可以理解发射率不确定度对测量精度的影响：假设目标发射率的不确定度为±0.05，对于0.95的发射率，看上去这表示大约5%的误差（0.05/0.95），而对于光亮的铜等金属材料，发射率为0.05，这表示100%的误差（0.05/0.05）。这些误差传播到温度计算中，增加了温度读数的误差（但实际测温结果是由红外电磁辐射通过斯蒂芬波尔茨曼定律间接转换成温度读数获取得来的，温度和电磁辐射是一个四次方的非线性曲线Wrb=εσΤ4）。

通过红外图像，你可能会认为树叶比杯子表面更冷，实际上，它们的温度完全相同，红外辐射强度的差异是由发射率的差异造成的

因此我们建议不要尝试对低于0.5的目标发射率进行温度测量。如果必须要测量，则可通过准确的补偿（参加ITC红外培训中可以系统学习哦~），或者可用建议的高发射率、好的传导率的材料覆盖目标，通过热传导作用，将被测物体表面温度传导到高发射率材料后间接测量获取。那么，有哪些经济有效的方法可以改善目标的发射率，从而改善测量精度呢？

改善发射率的“省钱”方法

电工胶带

大多数高质量的电工胶带的发射率为0.95，需要注意的是在使用中波长热像仪（3 - 5μm）的情况下，胶带是不透明的，有些乙烯基胶带很薄，有一定的红外透过率，因此不能用作高发射率的涂料。Scotch Brand的88黑色乙烯基电工胶带的发射率为0.96，在短波（3-5μm）和长波（8-12μm）区域的发射率均为0.96，建议使用。

这个例子展示了两个带胶带的罐子：左边的那个装满了热水，右边的在室温下。对于热罐，胶带的温度为163°F（72.8°C），罐的温度为74.3°F（23.5°C）。后者的读数基本上是环境温度，因为罐子的发射率很低。这是一个典型的例子，说明在低发射率目标上使用高发射率应用程序的必要性

油漆和涂料

大多数油漆的发射率约为0.9至0.95，金属基涂料具有低发射率，不推荐使用。油漆的平整度和涂层的厚度对红外发射率来说很重要。胶带适合小面积使用。油漆适用于较大面积，但这是一种永久性涂料。对于需要去除的大面积涂层，或者胶带不合适的地方，悬浮在泥浆或喷雾形式的粉末可以很好地工作。染料渗透显影剂和Dr. Scholl s喷雾足粉就是两个例子，这些粉末的发射率在0.9至0.95范围内，前提是它们的应用厚度足够不透明。

没有增加发射率涂料的印刷电路板

随着涂料的发射率增加，使用油漆的缺点是减少了精细的细节

修正液

使用修正液也是增加表面发射率的有效途径。这种方法可应用于较小的电气元件中，性能优于无法在小面积表面粘贴的胶带。修正液可使用小刷与酒精清洗掉。对于长波热像仪，修正液的发射率约为0.95-0.96。

实例：控制PCB板的发射率值

在故障查找过程中，测量组装好的印刷电路板（PCB）上元件的温度是一项经济有效的技术，但由于不同元件的ε值不同，因此很难实现。通常，多氯联苯中含有各种金属和塑料部件，这些部件由不同的制造商制造，这些制造商对这些部件进行自己的表面处理。当用已知的、测试过的和有特征的涂层处理电路板时，通常可以简化问题。涂覆后，组件表面具有相同的ε值，就可以通过热成像确定相对温度。

要控制发射率值，可以用涂层处理PCB板

想要获得测量目标的真实温度，我们就要尽可能的提高目标的发射率。

原文标题：小菲课堂｜提升目标发射率，省钱又有效的方法在这里。..。..

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审核编辑：彭菁

温度读数热像仪环境

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