Что такое радиационная температура объекта

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

Полезное

Смотреть что такое «РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА» в других словарях:

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела … Большой Энциклопедический словарь

радиационная температура — (TM [TR]) Температура черного тела, при которой его энергетическая светимость равна энергетической светимости рассматриваемого теплового излучателя. [ГОСТ 7601 78] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины тепловое… … Справочник технического переводчика

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — физ. величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую (см.) излучающего нагретого тела. Р. т. равна температуре абсолютно чёрного (см.), при которой его яркость равна яркости излучающего тела … Большая политехническая энциклопедия

радиационная температура — 3.13 радиационная температура: Температура абсолютно черного тела, при которой регистрируемая сенсором(ами) тепловизора мощность излучения единицы площади поверхности данного тела равна регистрируемой мощности излучения объекта контроля. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

радиационная температура — величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно чёрного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела. * * * РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА … Энциклопедический словарь

радиационная температура — spinduliuotės temperatūra statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. radiant temperature; radiation temperature vok. Strahlungstemperatur, f rus. радиационная температура, f; температура излучения, f pranc. température de rayonnement, f … Fizikos terminų žodynas

радиационная температура — spinduliavimo temperatūra statusas T sritis Energetika apibrėžtis Tiriamojo kūno temperatūra, lygi tokiai absoliučiai juodo kūno temperatūrai, kurioje abiejų kūnų visas spinduliavimas vienodas. Spinduliavimo temperatūra matuojama radiaciniu… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

радиационная температура — Температура абсолютно черного тела, при которой его интегральная интенсивность (яркость) по всему спектру равна интегральной интенсивности излучения данного тела … Политехнический терминологический толковый словарь

радиационная температура — [full radiation temperature] температура абсолютно черного тела, при которой полное излучение его и изучение тела одинаковы; Смотри также: Температура яркостная температура … Энциклопедический словарь по металлургии

Радиационная температура — (Tr) физический параметр, характеризующий суммарную (по всем длинам волн) энергетическую Яркость Вэ излучающего тела; равна такой температуре абсолютно чёрного тела (См. Абсолютно чёрное тело), при которой его суммарная энергетическая… … Большая советская энциклопедия

Источник

Отраженная радиационная температура

Как мы узнали в статье про измерительные тепловизоры, в каждом измерительном тепловизоре имеется настройка двух параметров: коэффициент излучения и отраженная температура. Следует отметить, что настройка этих двух параметров в тепловизоре вызывает наибольшее количество вопросов.

В этой статье я расскажу про второй параметр — отраженную температуру. Этот параметр может называться по-разному: кажущаяся или радиационная отраженная температура (reflected), температура фона (background), окружающая температура (ambient). В англоязычной литературе мы чаще встретим устоявшийся термин «reflected apparent temperature» (RAT).

Все окружающие нас объекты испускают собственное тепловое излучение, чем теплее объект, тем мощнее это излучение. Тепловизор может пересчитать мощность излучения в температуру объекта, для этого используются фундаментальные зависимости и калибровочная кривая тепловизора. Ситуация осложняется тем, что все объекты в ик-области отражают ик-излучение окружающих их объектов. В итоге тепловизор получает из каждой точки контролируемого объекта и его собственное, и отраженное постороннее излучение, которое является для наших измерений помехой. Чтобы учесть наличие отраженного излучения, тепловизору надо знать его мощность. Именно за это отвечает настройка в тепловизоре отраженной кажущейся температуры. Вводя в меню тепловизора значение отраженной или фоновой температуры, мы сообщаем тепловизору, в каком окружении находится контролируемая поверхность, что в ней сейчас отражается.

Так как все вычисления происходят в программном обеспечении тепловизора, от нас никаких расчетов не требуется. От нас требуется понимать, что такое отраженная температура в каждом конкретном случае, и проводить ее грамотное измерение (если сочтем это необходимым). Давайте перейдем методам измерения отраженной кажущейся температуры.

Сначала разберемся, как поверхность отражает излучение. Всего есть два крайних случая отражения: диффузное и зеркальное. Тип отражения зависит от состояния поверхности.

Если поверхность ровная, неровности меньше длины волны, то она называется зеркальной. Зеркальная поверхность отражает падающие лучи направленно. При зеркальном отражении падающий луч отражается точно под углом падения. В зеркальных поверхностях мы видим отражение объектов, можем мысленно определить, в каком направлении находится отраженный в зеркале объект. Напротив, шероховатая поверхность состоит из разнонаправленных участков и перпендикулярно им рассеивает лучи по всем направлениям. Такое отражение называется рассеянным или диффузным.

Измерение отраженной радиационной температуры

Сперва я выскажу свое мнение относительно зеркальных поверхностей. У зеркальных в ик-области поверхностей коэффициент излучения довольно низкий. Теория и практика показывают, что при низком коэффициенте излучения точность измерений температуры неудовлетворительная. Не стоит пытаться настроить КИ и RAT, например, для бака из нержавейки или оцинковки, небольшие погрешности знания этих двух параметров приводят к значительным погрешностям измерения температуры. В программе обучения ITC Level 1 мы выполняем лабораторную работу, которая наглядно демонстрирует этот эффект.

С диффузными поверхностями относительно проще. Пожалуй, лучшим способом измерения отраженной температуры является метод с мятой чистой алюминиевой фольгой (crinkled clean aluminum foil), описанный в стандарте ISO 18434-1:2008-03 Condition monitoring and diagnostics of machines — Thermography — Part 1: General procedures. Annex A (normative) Field measurements of reflected apparent temperature and emissivity.

Мятая алюминиевая фольга используется в качестве диффузного инфракрасного отражателя. Поверхность фольги является хорошим отражателем инфракрасного излучения, множество различно ориентированных участков отражают весь окружающий радиационный фон на тепловизор. Фольгу располагают вдоль поверхности объекта контроля.

В тепловизоре устанавливают КИ = 1 (дистанцию D = 0, если есть такая настройка). При этом тепловизор не вносит поправки и показывает радиационную температуру. Это важный момент, отраженная температура именно радиационная, измеренная только таким способом. С поверхности фольги снимают значение температуры. Рекомендую использовать элемент анализа область, среднюю температуру в области. Измеренное значение — это и есть отраженная радиационная (кажущаяся) температура фона.

Не забывайте, что при изменении условий тепловизионной съемки (изменение дистанции, ракурса, положения объекта, изменения в окружении), отраженная температура фона изменится. Наиболее точное указание отраженной температуры в тепловизоре позволяет повысить точность температурных измерений.

Q&A → ВОПРОС/ОТВЕТ

Вопрос: А что, температура может отражаться?

Ответ: В действительности температура не может отражаться, отражается тепловое излучение. Просто это такой термин. Пошло все от того, что в настройки тепловизора вводится значение радиационной температуры фона, по которому тепловизор вычисляет мощность фоновой засветки.

Вопрос: В моем пирометре есть только настройка коэффициента излучения, настройку отраженной температуры я не обнаружил. Как мне проводить измерения?

Ответ: С большой осторожностью, особенно в тех случаях, когда КИ ниже 0,9 и/или фон сильно отличается от температуры объекта.

Вопрос: В помещении, где я выполняю тепловизионную съемку, нет горячих источников. Похоже, отраженная температура тут не важна. Я устанавливаю значение 0. Так можно отключить эту настройку?

Ответ: Если вы принимаете решение о состоянии объекта только на основе качественного анализа термограммы, можно не заботится о КИ и RAT. Но в отчете термограммы с ошибочными настройками покажут неестественные значения температуры на шкале, это выглядит странно и непрофессионально. Если вам важно измерить истинную температуру объекта контроля, значение отраженной температуры надо устанавливать наиболее близкое к действительному. Не ставьте 0°С постоянно, это выдает отсутствие понимания основ ик-термографии.

Вопрос: Какую алюминиевую фольгу надо использовать?

Ответ: Толщина алюминиевой фольги не является критичной. Подходит обыкновенная фольга, например, для приготовления пищи. Не стоит использовать слишком тонкую фольгу (Space Blanket), она может быть частично прозрачна в ик-диапазоне вашего тепловизора.

Вопрос: Бывают ли ситуации, когда можно указать температуру воздуха в качестве отраженной температуры?

Ответ: Бывают, обычно когда температура воздуха равна отраженной температуре фона. Если серьезно, при тепловизионной съемке материалов с высоким коэффициентом излучения в закрытых помещениях часто фоном являются потолок и перегородки, температура которых практически равна температуре внутреннего воздуха. В строительном тепловидении отраженная температура как правило, близка к температуре воздуха (при внутреннем обследовании).

Вопрос: Дайте пример, когда важно измерить и ввести в тепловизор правильное значение отраженной температуры фона. Ясно, что «всегда важно», ну какой-нибудь из промышленности.

Ответ: Мы внутри цеха, снимаем стенку работающего котла. Позади нас холодная стенка здания, так как зима, а теплоизоляция никудышная. Температура воздуха между тепловизором и котлом +25°С. Но воздух не отражается в котле, отражается стенка здания. Ставим фольгу, настраиваем в тепловизоре коэффициент излучения на 1, измеряем отраженную радиационную температуру, например +16°С получается, вводим это значение через меню в тепловизор.

Вопрос: Почему отраженную температуру измерять нужно при КИ=1. Ведь тогда КО=0, и, следовательно, отраженная температура (излучение) вообще не должно улавливаться.

Ответ: От настройки КО = 0 тепловизор не перестает улавливать отраженное излучение, а собственное не исчезает при КИ = 0. Тепловизор сколько улавливал через объектив, столько и продолжает. Считается, что фольга очень хорошо отражает, ее собственное излучение в тепловизор не попадает. Говоря про отраженную температуру, не забываем, что это именно радиационная температура. Для ее измерения надо установить КИ = 1. При этом тепловизор свяжет все отраженное от фольги излучение с температурой фона. Эта температура (интенсивность отраженного излучения) будет использована тепловизором, когда мы начнем измерение температуры объекта контроля с известным КИ.

Источник

Радиационная температура.

Радиационная температура Т_р тела—это температура абсолютно чёрного тела, при которой его энергетическая светимость R равна энергетической светимости R_m данного тела в широком диапазоне длин волн.

Если же измерить мощность, излучаемую некоторым телом с единицы поверхности в достаточно широком интервале волн и ее величину сопоставить с энергетической светимостью абсолютно черного тела, то можно, используя формулу (11), вычислить температуру этого тела, как

(17)

Определенная таким способом температура T_p будет достаточно точно соответствовать истинной температуре T при выполнении двух условий:

-оптическая система и детектор излучения должны иметь одинаковую чувствительность в широком диапазоне длин волн, соответствующем основной излучаемой мощности поверхности тела.

-коэффициент монохроматического поглощения поверхности тела должен быть близок к единице.

Для серого тела закон Стефана-Больцмана может быть записан в виде

3.2. Цветовая температура.

Спектральная плотность энергетической светимости серых тел (или тел близких к ним по свойствам) с точностью до постоянного коэффициента (коэффициента монохроматического поглощения) пропорциональна спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела. Следовательно, распределение энергии в спектре серого тела такое же, как и в спектре абсолютно черного тела при той же температуре.

Для определения температуры серого тела достаточно измерить мощность I(λ,Т), излучаемую единицей поверхности тела в достаточно узком спектральном интервале (пропорциональную r(λ,Т)), для двух различных волн. Отношение I(λ,Т) для двух длин волн равно отношению зависимостей f(λ,Т) для этих волн, вид которых дается формулой (5):

(19)

Из данного равенства можно математическим путем получить температуру Т. Полученная таким образом температура называется цветовой. Цветовая температура тела, определенная по формуле (19), будет соответствовать истинной, если коэффициент монохроматического поглощения не сильно зависит от длины волны. В противном случае понятие цветовой температуры теряет смысл. Цветовая температура серого тела совпадает с истинной температурой и может быть найдена также из закона смещения Вина.

цветовая температура Т_ц тела— это температура абсолютно чёрного тела, при которой относительные распределения спектральной плотности энергетической светимости абсолютно чёрного тела и рассматриваемого тела максимально близки в видимой области спектра.

Обычно для определения цветовой температуры выбирают длины волн λ₁=655 нм (красный цвет), λ₂= 470 нм (зелено-голубой цвет).

3.3. Яркостная температура.

Яркостная температура Т_я тела – это температура абсолютно чёрного тела, при которой его спектральная плотность энергетической светимости f(λ,T), для какой либо определённой длины волны, равна спектральной плотности, энергетической светимости r(λ,Т) данного тела для той же длины волны.

Так как для нечерного тела спектральная плотность энергетической светимости при определенной температуре будет всегда ниже чем у абсолютно черного тела, то истинная температура тела будет всегда выше яркостной.

В качестве яркостного пирометра широко используется пирометр с исчезающей нитью. Принцип определения температуры основан на визуальном сравнении яркости раскаленной нити лампы пирометра с яркостью изображения исследуемого объекта. Равенство яркостей, наблюдаемое через монохроматический светофильтр (обычно измерения проводят на длине волны λ=660 нм), определяется по исчезновению изображения нити пирометрической лампы на фоне изображения раскаленного объекта. Накал нити лампы пирометра регулируется реостатом, а температура нити определяется по градуировочному графику, или таблице. Если температура нити высока, то для ослабления потока излучения применяется также и нейтральный светофильтр.

Пусть мы в результате измерений получили равенство яркостей нити пирометра и исследуемого объекта и по графику определили температуру нити пирометра Т₁. Тогда, на основании формулы (3) можно записать:

4. Определение постоянной Стефана-Больцмана с помощью оптического пирометра

Для реальных (не черных, в том числе и серых) тел на основании закона Стефана-Больцмана можно определить мощность излучения во всем интервале длин волн W:

где S – площадь поверхности нагретого тела, α_(Т) –коэффициент черноты реального тела. Он равен отношению энергетической светимости данного реального тела к энергетической светимости абсолютно черного тела при той же температуре. Данный коэффициент представляет интегральный (по всем длинам волн) коэффициент поглощения реального тела. Для серого тела этот коэффициент представляет собой коэффициент монохроматического поглощения α_Т, не зависящий от длины волны (введен ранее в 2.2). В качестве тела-источника теплового излучения можно взять вольфрамовую спираль вакуумной лампы накаливания. Подводимая энергия электрического тока в такой лампе расходуется в основном на тепловое излучение. Доля рассеиваемой мощности лампы за счет теплопроводности составляет небольшую величину и ею можно пренебречь в общем балансе энергии.

где I_л, U_л — ток и напряжение питания лампы. Зная длину и диаметр нити накала, а также коэффициент черноты α_(Т) вольфрама в видимой области спектра, легко вычислить постоянную Стефана-Больцмана:

(23)

Элементарная теория эффекта Комптона.

Квантовое (корпускулярное) свойство света проявляется в таких явлениях, как внешний и внутренний фотоэффект, тепловое излучение, эффект Комптона.

Эффект Комптона состоит в увеличении длины волны света, рассеянного свободным или слабосвязанным электронами вещества, причём излучение λ зависит от угла рассеивания.

Этот эффект для коротких λ. По классическим представлениям, электрон в поле падающей волны должен колебаться с частотой этой волны и испускать во все стороны световые волны той же частоты. Это наблюдается только для длинных λ.

Эффект Комптона объясняется только с использованием взаимодействия фотона и электронов. Пусть рассеивание происходит так: падающий фотон мгновенно поглощается электроном, затем электрон излучает рассеивание фотонов.

ЗСЭ для такого процесса рассеивания имеет вид — энергетическая концентрация фотона, — энергия покоя фотона, — энергетическая рассеивание фотона, — энергия электрона после рассеивания. При рассеивании электрон получит большую скорость. Воспользуемся теорией относительности:

.

По PCB при рассеивании для системы электрон – фотон.

– импульс фотона.

Источник

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

Смотреть что такое РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА в других словарях:

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

(Тr), физ. параметр, определяющий суммарную (по всему спектру) энергетич. яркость Вэ излучающего тела; Р. т. равна такой темп-ре абсолютно чёрн. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

3.13 радиационная температура: Температура абсолютно черного тела, при которой регистрируемая сенсором(ами) тепловизора мощность излучения единицы пл. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

[full radiation temperature] — температура абсолютно черного тела, при которой полное излучение его и изучение тела одинаковы;Смотри также: — Температу. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА, величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела.

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА, величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

— величина, характеризующая полную (по всемуспектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температураравна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равнаяркости излучающего тела. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетич. яркость излучающего тела. Р. т. равна темп-ре абс. чёрного тела, при к-рой его яркость р. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

temperatura di radiazione

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

full radiator temperature, radiation temperature

Источник

Радиационная температура

Полезное

Смотреть что такое «Радиационная температура» в других словарях:

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела … Большой Энциклопедический словарь

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — (Тr), физ. параметр, определяющий суммарную (по всему спектру) энергетич. яркость Вэ излучающего тела; Р. т. равна такой темп ре абсолютно чёрного тела, при к рой его суммарная энергетич. яркость В0э=Вэ. Законы теплового излучения (см. СТЕФАНА… … Физическая энциклопедия

радиационная температура — (TM [TR]) Температура черного тела, при которой его энергетическая светимость равна энергетической светимости рассматриваемого теплового излучателя. [ГОСТ 7601 78] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины тепловое… … Справочник технического переводчика

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — физ. величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую (см.) излучающего нагретого тела. Р. т. равна температуре абсолютно чёрного (см.), при которой его яркость равна яркости излучающего тела … Большая политехническая энциклопедия

радиационная температура — 3.13 радиационная температура: Температура абсолютно черного тела, при которой регистрируемая сенсором(ами) тепловизора мощность излучения единицы площади поверхности данного тела равна регистрируемой мощности излучения объекта контроля. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

радиационная температура — величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно чёрного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела. * * * РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА … Энциклопедический словарь

радиационная температура — spinduliuotės temperatūra statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. radiant temperature; radiation temperature vok. Strahlungstemperatur, f rus. радиационная температура, f; температура излучения, f pranc. température de rayonnement, f … Fizikos terminų žodynas

радиационная температура — spinduliavimo temperatūra statusas T sritis Energetika apibrėžtis Tiriamojo kūno temperatūra, lygi tokiai absoliučiai juodo kūno temperatūrai, kurioje abiejų kūnų visas spinduliavimas vienodas. Spinduliavimo temperatūra matuojama radiaciniu… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

радиационная температура — Температура абсолютно черного тела, при которой его интегральная интенсивность (яркость) по всему спектру равна интегральной интенсивности излучения данного тела … Политехнический терминологический толковый словарь

радиационная температура — [full radiation temperature] температура абсолютно черного тела, при которой полное излучение его и изучение тела одинаковы; Смотри также: Температура яркостная температура … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник