Messobjekt-Eigenschaften
Inwieweit hängt der Emissionsgrad von Material, Oberflächenrauhigkeit und Betrachtungswinkel ab?
Hängt der Emissionsgrad vom Material des Messobjektes ab?
Diese Frage ist eindeutig mit ja zu beantworten. Wegen der starken Wellenlängenabhängigkeit des Emissionsgrades bei vielen Materialien wird allgemein zwischen Metallen und Nichtmetallen unterschieden.
Nichtmetalle weisen über den langwelligen Wellenlängenbereich einen überwiegend hohen Emissionsgrad auf. Dunkle Nichtmetalle besitzen typischerweise einen hohen Emissionsgrad über fast den gesamten Infrarot-Wellenlängenbereich. Bei hellen Nichtmetallen ist der Emissionsgrad bis etwa 10 µm spürbar niedriger, folgt dann zu den längeren Wellenlängen hin dem Emissionsgrad der dunklen Nichtmetalle.
Metalle haben im Allgemeinen (von den ganz kurzen Wellenlängen abgesehen) im infraroten Wellenlängenbereich ausgesprochen niedrige Emissionsgrade.
(Abbildung © Eric Rahne)
Welchen Einfluss hat die Oberflächenrauhigkeit auf den Emissionsgrad?
(Abbildung © Eric Rahne)
Ändert sich der Emissionsgrad anhand des Betrachtungswinkels?
Ja, auch der Betrachtungswinkel hat einen signifikanten Einfluss auf den Emissionsfaktor. Von der Oberflächennormalen um +/- 30° abweichende Beobachtungswinkel spielen eine vernachlässigbare Rolle.
Für flachere Winkel ist dann das Verhalten von Metallen und Nichtmetallen unterschiedlich.
(Abbildung © Eric Rahne)
(Abbildung © Eric Rahne)
Fortsetzung
Weitere Informationen zu den theoretischen Grundlagen der Thermografie findest Du hier:
Wie entsteht Wärmestrahlung?
Jeder Körper mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt (0 K) sendet Strahlung aus ...
Was besagt das Stefan-Boltzmann Gesetz?
Die Gesamtstrahlung eines idealen Strahlers ist direkt proportional zur vierten Potenz der Temperatur ...
Was ist das Plancksche Strahlungsgesetz?
Dieses Gesetz beschreibt Quantität und Wellenlängen der Strahlung in Abhängigkeit von der Temperatur ...
Was sind strahlungs-physikalische Faktoren?
Jede Materie hat einen Emissions-, aber auch Absorptionsgrad, Reflexions- und Transmissionsgrad ...
Welche Rolle spielt die Übertragungsstrecke?
Bei den meisten berührungslosen Temperaturmessungen ist die Atmosphäre im Spiel ...
Wie wird die Objekt- temperatur berechnet?
Mit der Pirometrischen Grundgleichung wird die Objekttemperatur aus der Strahlungsintensität berechnet ...