ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการแผ่รังสีของเหล็กกล้าไร้สนิม: ค่านิยม ปัจจัยสำคัญ และคู่มือการวัด

หากคุณเคยเล็งเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดไปที่พื้นผิวสเตนเลสสตีลและได้รับการอ่านค่าต่ำอย่างไม่คาดคิด การแผ่รังสีคือสาเหตุเกือบจะแน่นอน สเตนเลสเป็นวัสดุที่พบได้ทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรมชนิดหนึ่ง แต่ค่าการแผ่รังสีของสเตนเลสจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวิธีการตกแต่งพื้นผิว อุณหภูมิความร้อน และปริมาณการเกิดออกซิเดชัน ดังนั้นการทำความเข้าใจการปล่อยก๊าซของสเตนเลสจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทุกคนที่ต้องอาศัยการวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส และยังอธิบายด้วยว่าเหตุใดเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบสัมผัสจึงยังคงได้รับความนิยมในการใช้งานที่มีความต้องการสูง

การแผ่รังสีคืออะไร?

การแผ่รังสีคือความสามารถของพื้นผิวในการแผ่รังสีความร้อนโดยสัมพันธ์กับวัตถุสีดำที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งมีการแผ่รังสีเท่ากับ 1.0 วัสดุที่มีค่าการแผ่รังสี 0.10 จะปล่อยรังสีเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ของวัตถุสีดำที่อุณหภูมิเดียวกันที่จะปล่อยออกมา โลหะขัดเงาส่วนใหญ่มีค่าการแผ่รังสีต่ำเนื่องจากจะสะท้อนรังสีมากกว่าที่ปล่อยออกมา นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมท่อสแตนเลสมันวาวจึงทำให้เซนเซอร์อินฟราเรดดูเย็นกว่าความเป็นจริงมาก

สำหรับเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดและกล้องถ่ายภาพความร้อน การแผ่รังสีเป็นปัจจัยแก้ไขหลัก เครื่องมือจะวัดรังสีที่มาจากเป้าหมายแล้วแปลงเป็นการอ่านค่าอุณหภูมิ หากการตั้งค่าการแผ่รังสีไม่ตรงกับการแผ่รังสีที่แท้จริงของเป้าหมาย อุณหภูมิที่แสดงจะไม่ถูกต้อง สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งกับเหล็กกล้าไร้สนิม เนื่องจากค่าการแผ่รังสีไม่เพียงแต่จะต่ำในหลายสภาวะ แต่ยังเปลี่ยนแปลงไปตามอายุของวัสดุด้วย

ค่าการแผ่รังสีสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม: ข้อมูลอ้างอิงด่วน

วิศวกรและช่างเทคนิคมักต้องการค่าเริ่มต้นเมื่อกำหนดค่าเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด ตารางด้านล่างสรุปค่าการแผ่รังสีครึ่งทรงกลมโดยทั่วไปสำหรับพื้นผิวสแตนเลส ใช้เป็นค่าประมาณเบื้องต้นและปรับตามโลหะผสม อุณหภูมิ และสภาพพื้นผิวเฉพาะของอุปกรณ์ของคุณ

สังเกตเห็นการแพร่กระจายอันมหาศาล ภาชนะสแตนเลสขัดเงาที่อุณหภูมิ 300 °C อาจมีการปล่อยรังสีใกล้ 0.1 ในขณะที่ส่วนที่ออกซิไดซ์อย่างหนักของภาชนะเดียวกันอาจสูงกว่า 0.8 หากตั้งค่าเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดไว้ที่ 0.95 ค่าที่อ่านได้บนส่วนที่ขัดเงาจะต่ำเกินไป และค่าที่อ่านได้บนส่วนที่ออกซิไดซ์จะลดลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น นี่คือเหตุผลว่าทำไมการรับค่าการแผ่รังสีเพียงค่าเดียวจากคู่มือแล้วลืมไปจึงมีความเสี่ยง

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการแผ่รังสีของเหล็กกล้าไร้สนิม

การเปล่งรังสีของเหล็กกล้าไร้สนิมไม่คงที่ ตัวแปรหลายตัวมีอิทธิพลต่อสิ่งนี้ และความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นจะช่วยให้คุณเลือกกลยุทธ์การวัดผลที่เหมาะสมได้

พื้นผิวเสร็จสิ้น

พื้นผิวที่หยาบจะเปล่งแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าพื้นผิวที่เรียบ เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตซ้ำๆ จะทำให้มีโอกาสแผ่รังสีความร้อนออกมาได้มากขึ้น สแตนเลสขัดเงาที่มีผิวเหมือนกระจกเป็นตัวปล่อยที่ไม่ดี การพ่นทราย การแปรง หรือการกัดด้วยสารเคมีจะช่วยเพิ่มการปล่อยก๊าซอย่างมีนัยสำคัญ ในทางปฏิบัติ ข้อมูลจำเพาะของวัสดุและวิธีการทำความสะอาดสามารถเปลี่ยนการอ่านค่าได้ตั้งแต่สี่เท่าขึ้นไป

อุณหภูมิ

โดยทั่วไปการแผ่รังสีจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิของโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสภาพพื้นผิวเปลี่ยนแปลง สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม ความสัมพันธ์ไม่เป็นเส้นตรง การศึกษาวิจัยเกี่ยวกับเหล็กกล้าไร้สนิมรายงานว่าการปล่อยก๊าซสามารถเพิ่มได้ 0.03 ที่อุณหภูมิประมาณ 395 °C หลังจากการสัมผัสเป็นเวลาหลายชั่วโมง และแนวโน้มจะยังคงดำเนินต่อไปเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น สำหรับกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูง ควรใช้ค่าที่วัดได้ที่อุณหภูมิใกล้กับกระบวนการของคุณมากที่สุด

ความยาวคลื่น

วัสดุทั้งหมดปล่อยรังสีออกมาในช่วงสเปกตรัม แต่สแตนเลสไม่ได้ปล่อยรังสีเท่ากันในทุกความยาวคลื่น ค่าการแผ่รังสีสเปกตรัมที่วัดที่ 8 μm อาจแตกต่างจากค่าการแผ่รังสีทั้งหมดที่ใช้ในการคำนวณการถ่ายเทความร้อน เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดมักจะทำงานในแถบสเปกตรัมเฉพาะ ดังนั้นค่าการแผ่รังสีที่คุณป้อนควรสอดคล้องกับแถบความยาวคลื่นของเครื่องตรวจจับอย่างเหมาะสม โดยทั่วไป เครื่องมือวัดความยาวคลื่นสั้นจะมีความไวต่อความแปรผันของการปล่อยรังสีน้อยกว่าเครื่องมือวัดความยาวคลื่นยาว

ออกซิเดชันและการปนเปื้อน

ออกซิเดชันน่าจะเป็นปัญหาในทางปฏิบัติมากที่สุดสำหรับผู้ปฏิบัติงานในโรงงาน เมื่อสแตนเลสถูกให้ความร้อนในอากาศ จะเกิดชั้นโครเมียมออกไซด์บางๆ ชั้นออกไซด์นี้มีการปล่อยก๊าซสูงกว่าโลหะเปลือยมาก สิ่งที่เริ่มต้นจากพื้นผิวที่สว่างและมีการปล่อยรังสีต่ำอาจกลายเป็นพื้นผิวที่มืดและปล่อยรังสีสูงได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงที่อุณหภูมิสูงขึ้น น้ำมัน ตะกรัน คราบสกปรก และแม้แต่รอยนิ้วมือก็เปลี่ยนการแผ่รังสีชั่วคราวเช่นกัน เนื่องจากสภาพพื้นผิวเปลี่ยนแปลงตามเวลา การแก้ไขการแผ่รังสีที่ได้ผลเมื่อเดือนที่แล้วอาจไม่น่าเชื่อถือในปัจจุบัน

เหตุใดการแผ่รังสีจึงมีความสำคัญในการวัดอุณหภูมิ

ในการวัดค่าอินฟราเรดใดๆ การตั้งค่าการแผ่รังสีในตัวของเรดิโอมิเตอร์จะเป็นการคาดเดา เว้นแต่คุณจะวัดค่าการแผ่รังสีที่แท้จริงของเป้าหมายแล้ว สมมติว่าคุณชี้อุปกรณ์ที่ตั้งค่าไว้ที่ 0.95 ไปที่พื้นผิวสแตนเลสโดยมีค่าการแผ่รังสีจริงอยู่ที่ 0.20 พื้นผิวแผ่พลังงานน้อยกว่าที่เครื่องมือคาดไว้มาก ดังนั้นอุณหภูมิที่แสดงจะต่ำกว่าอุณหภูมิจริงอย่างมาก ข้อผิดพลาดอาจเกิน 100 °C ที่อุณหภูมิสูง ทำให้เกิดระยะขอบด้านความปลอดภัยที่ผิดพลาด การตัดสินใจในกระบวนการที่ไม่ดี และการสูญเสียพลังงาน

นี่คือเหตุผลว่าทำไมพืชจำนวนมากจึงจับคู่เทอร์โมมิเตอร์แบบไม่สัมผัสกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบสัมผัสที่เชื่อถือได้ ก เทอร์โมคัปเปิล หรือเครื่องตรวจจับอุณหภูมิความต้านทานจะวัดอุณหภูมิโดยตรงผ่านหน้าสัมผัสที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าโดยไม่ต้องพึ่งพาการแผ่รังสีเลย เมื่อคุณต้องการการอ่านค่าที่เชื่อถือได้บนพื้นผิวสแตนเลส โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสอบเทียบ การควบคุมคุณภาพ หรือการควบคุมกระบวนการ เซ็นเซอร์แบบสัมผัสมักจะเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้มากกว่า

เซนเซอร์วัดอุณหภูมิสูงระดับพรีเมียม PT100 Type K เทอร์โมคัปเปิลสแตนเลส ประเภท ระดับความคลาดเคลื่อนของการสำเร็จการศึกษา Ⅰ Ⅱ ช่วงการวัดค่าความคลาดเคลื่อน ℃ ช่วงการวัดค่าความคลาดเคลื่อน ℃ WRN K ±1.5℃ -40~ 375 ±2.5℃ -40~ 333 ±0.004/t/ 375~1000 ±0.0075/t/... ดูผลิตภัณฑ์ →

วิธีปรับปรุงความแม่นยำในการวัด

ไม่ว่าคุณจะใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดหรือการติดตั้งแบบตายตัว มีวิธีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถลดอิทธิพลของการปล่อยก๊าซสเตนเลสสตีลได้

1. วัดการแผ่รังสีโดยตรงเมื่อเป็นไปได้ อุ่นตัวอย่างจนถึงอุณหภูมิที่ทราบโดยใช้หัววัดแบบสัมผัส จากนั้นปรับเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดจนกว่าค่าที่อ่านได้ทั้งสองจะตกลงกัน สิ่งนี้จะชดเชยเอฟเฟกต์พื้นผิวและความยาวคลื่นส่วนใหญ่
2. ให้มุมมองเดียวกัน การเปล่งรังสีของโลหะขัดเงานั้นมีทิศทางสูง ใช้มุมการวัดที่สอดคล้องกัน โดยตั้งฉากกับพื้นผิวอย่างเหมาะสม เพื่อให้การอ่านค่าในแต่ละวันยังคงสามารถเปรียบเทียบกันได้
3. ใช้การบำบัดที่มีการปล่อยรังสีสูง การเคลือบสีดำเรียบ เทปอุณหภูมิสูง หรือแผ่นสีที่มีการปล่อยรังสีเล็กๆ จะสร้างจุดอ้างอิงที่เชื่อถือได้บนสแตนเลส ซึ่งจะมีประสิทธิภาพอย่างมากเมื่อคุณต้องใช้อินฟราเรดในพื้นที่กระบวนการ
4. เลือกผู้ปฏิบัติงานเครื่องมือที่เหมาะสม สำหรับเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น อิทธิพลของข้อผิดพลาดของการแผ่รังสีจะมีน้อยกว่า ซึ่งสามารถปรับปรุงความแม่นยำบนพื้นผิวที่สะอาดและสว่างได้
5. ใช้เซนเซอร์แบบสัมผัสเพื่อการตรวจสอบขั้นสุดท้าย เมื่อกระบวนการอนุญาต ให้ใส่เทอร์โมคัปเปิลหรือ RTD เข้าไปในกระบวนการหรือยึดเซ็นเซอร์พื้นผิวเข้ากับท่อ วิธีนี้จะข้ามความแปรผันของการปล่อยรังสีโดยสิ้นเชิงและให้ข้อมูลอ้างอิงโดยตรงแก่คุณ

สำหรับการวัดอุณหภูมิพื้นผิว เช่น อุณหภูมิผิวของท่อหรืออุณหภูมิตัววาล์ว เทอร์โมคัปเปิลบนพื้นผิวแบบมีกาวในตัวสามารถให้ค่าอ้างอิงที่มั่นคงเมื่อเปรียบเทียบกับการอ่านค่าอินฟราเรด สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อคุณต้องการปรับเทียบเกจอินฟราเรดโดยไม่ต้องเจาะรูหรือปิดกระบวนการ

เทอร์โมคัปเปิล K-Type แบบติดบนพื้นผิวความแม่นยำสูงสำหรับการวัดอุณหภูมิ ชื่อผลิตภัณฑ์ แพทช์เทอร์โมคัปเปิล มูลค่าสินค้า การประกัน 1 ปี การรับรอง GS, iso9001, ce, rohs, astm, gb การสนับสนุนที่กำหนดเอง OEM สถานที่กำเนิด ประเทศจีน ชื่อแบรนด์ haoqi รุ่น... ดูผลิตภัณฑ์ →

ในระบบควบคุมที่กว้างขึ้น เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิทางอุตสาหกรรมเป็นรากฐานของวงจรป้อนกลับที่แม่นยำ เพื่อให้เข้าใจว่าสิ่งเหล่านี้สนับสนุนการควบคุมอุณหภูมิอย่างไร คุณอาจพบว่าการตรวจสอบมีประโยชน์ บทบาทของเซ็นเซอร์อุณหภูมิอุตสาหกรรมในระบบควบคุมอุณหภูมิ .

ข้อควรพิจารณาเชิงปฏิบัติสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรม

สแตนเลสมีอยู่ทั่วไปในอุตสาหกรรมกระบวนการ ใน โรงงานปิโตรเคมี ตัวอย่างเช่น เครื่องปฏิกรณ์สแตนเลส เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และท่อ ล้วนต้องการการตรวจสอบอุณหภูมิที่แม่นยำ ภายนอกถังปฏิกรณ์ขัดเงาจะมีการปล่อยรังสีที่แตกต่างกันมากจากการเชื่อมต่อหัวฉีดที่หุ้มฉนวน ออกซิไดซ์ หรือทาสี เมื่อสแกนภาชนะขนาดใหญ่ด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อน ผู้ปฏิบัติงานมักจะพลาดจุดร้อน เนื่องจากถือว่าค่าการแผ่รังสีค่าเดียวใช้กับทุกพื้นผิว

การแปรรูปอาหารและเครื่องดื่มเป็นอีกพื้นที่หนึ่งที่สแตนเลสครองตลาด การออกแบบที่ถูกสุขลักษณะมีการขัดเงาด้วยไฟฟ้าที่เรียบเนียน ซึ่งเหมาะสำหรับการทำความสะอาด แต่แย่มากสำหรับการวัดอุณหภูมิอินฟราเรด หากสายการผลิตอาหารอาศัยเซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ ค่าการปล่อยรังสีของอุปกรณ์สแตนเลสและผลิตภัณฑ์จะต้องได้รับการบำบัดแยกกัน

การอบชุบด้วยความร้อนที่อุณหภูมิสูงยังแสดงให้เห็นถึงธรรมชาติของการแผ่รังสีแบบไดนามิก ในขณะที่ชิ้นส่วนเหล็กสแตนเลสได้รับความร้อนและความเย็น ชั้นออกไซด์จะหนาขึ้น ส่งผลให้ลักษณะการปล่อยแสงของพื้นผิวเปลี่ยนไป ผู้ควบคุมเตาหลอมจึงอาจเห็นสัญญาณอินฟราเรดที่แตกต่างกันมากจากชุดชิ้นส่วน ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบที่ชิ้นส่วนได้ผ่านไปแล้ว ในสภาวะเหล่านี้ เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบสัมผัสคงที่ เช่น เทอร์โมคัปเปิลอุณหภูมิสูงทางอุตสาหกรรม มักนิยมใช้ เนื่องจากเซ็นเซอร์สัมผัสกับวัสดุโดยตรงและไม่สนใจผลกระทบของรังสี

เทอร์โมคัปเปิลอุณหภูมิสูงอุตสาหกรรม 1200°C ชนิดท่อเซรามิก K/S/R/B โลหะมีค่า T ชื่อผลิตภัณฑ์ เซ็นเซอร์อุณหภูมิสูง การประกัน 3 ปี การรับรอง ISO9001, CE, RoHS, GB, ASTM รองรับที่กำหนดเอง หมายเลขรุ่น OEM wrr120 ช่วง 0-1200c ระดับความแม่นยำ... ดูผลิตภัณฑ์ →

ไม่ว่าอุตสาหกรรมใดก็ตาม ข้อความจะเหมือนกัน: อย่าถือว่าค่าการปล่อยก๊าซของสแตนเลสเป็นตัวเลขคงที่ บันทึกสถานะพื้นผิวของอุปกรณ์ของคุณ ตรวจสอบการตั้งค่าด้วยการวัดแบบสัมผัสเมื่อเป็นไปได้ และตรวจสอบเครื่องมือของคุณเป็นประจำเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของการเกิดออกซิเดชัน การปนเปื้อน หรือการเคลือบพื้นผิว การดูแลเพียงเล็กน้อยในขั้นตอนนี้จะช่วยป้องกันข้อผิดพลาดในการวัดขนาดใหญ่ที่ปลายน้ำ

การเปล่งรังสีของเหล็กกล้าไร้สนิมถือเป็นเป้าหมายที่เคลื่อนที่ แต่ก็ไม่จำเป็นต้องเป็นจุดที่เป็นปัญหา ด้วยการเลือกค่าการแผ่รังสีตามสภาพพื้นผิวจริง การใช้เรขาคณิตการวัดที่สอดคล้องกัน และอาศัยเซนเซอร์แบบสัมผัสซึ่งมีเดิมพันสูงที่สุด คุณสามารถรักษาการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำได้แม้บนเหล็กที่มีการสะท้อนแสงมากที่สุด หากคุณต้องการความช่วยเหลือในการเลือกเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่มีสภาวะการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ยากลำบาก ทีมงานของเราสามารถแนะนำโซลูชันที่เหมาะกับกระบวนการและงบประมาณของคุณได้