⚡️淺談放射率及其對熱成像的影響？

【熱像儀入門須知系列】

何謂放射率？

首先，放射率是什麼？

放射率是度量一個物體輻射熱的效率，換言之，是一個物體的表面如何理想的表現其溫度的指標。

放射率的數值範圍從0（一個理論上的理想鏡面 - 反射所有的能量）到1（一個理論上稱為黑體的物體 - 完美的吸收及輻射所有的能量）。

請注意，放射率數值0與1，只能在理論中實現，現實中，放射率範圍0.01 – 0.99，能更實際的說明物體的輻射狀態。

高度拋光的金屬表面例如銅或鋁，通常放射率低於0.10，粗糙或氧化的金屬表面，則有較高的放射率（0.6或更大，依表面條件與氧化程度而定）。

多數平整的漆料表面大約0.90，而人體皮膚和水則大約0.98。

熱像儀偵測反射及輻射的熱能

每一塊皆具有相同的溫度，為何看起來卻不一樣？

假如您在查看的是一個具有低放射率的高度拋光金屬物體，其表面將如鏡子般的作用。

因此，與其說是量測物體本身的溫度，不如說熱像儀是在偵測反射溫度。

反射溫度（也稱為背景溫度或T反射）是指從您正在測量的目標反射出來的來自其它物體的任何熱輻射。

反射溫度會影響熱像儀測得的溫度。

一個物體可能摸起來是冷的，但假如表面反射了鄰近的熱源，則在熱像儀會顯示出較高的溫度。

金屬燈開關比牆壁的其它部分熱？還是它反射了溫暖的熱源？

一個物體的溫度可能與它相鄰物體的溫度一樣，但卻顯得比較冷？

放射率高，則反射溫度的影響較小

手上戒指的溫度可能與人體皮膚相同，但看起來卻較冷？

對於高放射率的物體，反射溫度的影響較小，但對於低放射率的物體，這是必須仔細理解的關鍵因素。

當放射率降低時，您所測量的（觀察到的熱輻射）有較多來自周遭物體的表面，而非您正在檢查的目標。

假如您要測量的物體具有高放射率，您可以在熱像儀的設定中調整放射率及反射溫度。例如，假如您想測量一個人的體溫，您可以將放射率設在0.98（人類皮膚的放射率），將反射溫度設為環境溫度（假如在室內，大約是20°C），則您的熱像儀將進行補償。

範例：使用絶緣膠帶輔助測量低放射率表面的溫度

一般而言，假如測量目標的放射率低於0.5，您不太可能獲得精準的溫度測量值，在此種情況下，可能需要設想方法來增加目標物體的放射率（如下圖例），因為，在進行溫度測量時，放射率是一項您須要知道的具有挑戰性的影響因素之一，但它可以經由理解和採取適當的方法，而進行正確的補償。

高放射率表面，例如電工絶緣膠帶，可用於精準的量測低放射率表面的溫度，例如發亮的金屬。

對於其他的物體表面類型，且假如溫度測量精度對您及您的檢查計劃很重要，那麼，在進行測量前，您可能需要諮詢專業人員或本身受過熱像檢測培訓，才能比較正確的補償放射率。

相關培訓課程或檢測應用，歡迎您進一步洽詢。

※本文圖片、視頻及內容取材編譯自原廠flir "how does emissivity affect thermal imaging"。