สัมประสิทธิ์การแผ่รังสีความร้อน (Emissivity สัญลักษณ์ ε ) คือคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุที่อธิบายความสามารถในการปล่อยรังสีอินฟราเรด ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากวัสดุต่อรังสีที่ปล่อยออกมาจากวัตถุสีดำที่สมบูรณ์แบบที่อุณหภูมิและความยาวคลื่นเท่ากัน
กล่าวง่ายๆ ก็คือ การแผ่รังสีจะบ่งบอกว่าพื้นผิวปล่อยรังสีความร้อนออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด วัสดุที่มีการแผ่รังสีสูงจะปล่อยรังสีอินฟราเรดจำนวนมากเมื่อเทียบกับวัตถุสีดำที่สมบูรณ์แบบที่อุณหภูมิเดียวกัน ในขณะที่วัสดุที่มีการแผ่รังสีต่ำจะปล่อยรังสีน้อยกว่า
โดยทั่วไปค่าการเปล่งรังสีของวัสดุจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 โดยที่ค่า 1 แสดงถึงสภาพเปล่งรังสีที่สมบูรณ์แบบ (วัตถุสีดำที่สมบูรณ์แบบ) และ 0 แสดงถึงไม่มีการแผ่รังสี (ตัวสะท้อนแสงที่สมบูรณ์แบบ) วัสดุในโลกแห่งความเป็นจริงส่วนใหญ่มีค่าการแผ่รังสีระหว่างค่าสุดขั้วเหล่านี้
![thermal-imaging-camera-check](https://www.mssti.com/wp-content/uploads/2024/05/thermal-imaging-camera-check.jpg)
การตั้งค่า Emissivity บนเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด
เครื่องมือวัดแบบอินฟราเรดและการถ่ายภาพความร้อน จะมีการตั้งค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีความร้อน เพื่อการวัดค่าอุณหภูมิอย่างแม่นยำ
![ems](https://www.mssti.com/wp-content/uploads/2024/05/ems.jpg)
ตารางค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีความร้อน (ε)
Material | Emissivity |
---|---|
Aluminium: anodised | 0.77 |
Aluminium: polished | 0.05 |
Asbestos: board | 0.96 |
Asbestos: fabric | 0.78 |
Asbestos: paper | 0.93 |
Asbestos: slate | 0.96 |
Brass: highly polished | 0.03 |
Brass: oxidized | 0.61 |
Brick: common | 0.81 - 0.86 |
Brick: common, red | 0.93 |
Brick: facing, red | 0.92 |
Brick: fireclay | 0.75 |
Brick: masonry | 0.94 |
Brick: red | 0.9 |
Carbon: candle soot | 0.95 |
Carbon: graphite, filed surface | 0.98 |
Carbon: purified | 0.8 |
Cement: | 0.54 |
Charcoal: powder | 0.96 |
Chipboard: untreated | 0.9 |
Chromium: polished | 0.1 |
Clay: fired | 0.91 |
Concrete | 0.92 |
Concrete: dry | 0.95 |
Concrete: rough | 0.92 - 0.97 |
Copper: polished | 0.05 |
Copper: oxidized | 0.65 |
Enamel: lacquer | 0.9 |
Fabric: Hessian, green | 0.88 |
Fabric: Hessian, uncoloured | 0.87 |
Fibreglass | 0.75 |
Fibre board: porous, untreated | 0.85 |
Fibre board: hard, untreated | 0.85 |
Filler: white | 0.88 |
Firebrick | 0.68 |
Food & Organic Materials | 0.95 - 0.97 |
Formica | 0.94 |
Galvanized Pipe | 0.46 |
Glass | 0.92 |
Glass: chemical ware (partly transparent) | 0.97 |
Glass: frosted | 0.96 |
Glass: frosted | 0.7 |
Glass: polished plate | 0.94 |
Granite: natural surface | 0.96 |
Graphite: powder | 0.97 |
Gravel | 0.28 |
Gypsum | 0.85 |
Hardwood: across grain | 0.82 |
Hardwood: along grain | 0.68 - 0.73 |
Ice | 0.97 |
Iron: heavily rusted | 0.91 - 0.96 |
Lacquer: bakelite | 0.93 |
Lacquer: dull black | 0.97 |
Lampblack | 0.96 |
Limestone: natural surface | 0.96 |
Mortar | 0.87 |
Mortar: dry | 0.94 |
P.V.C. | 0.91 - 0.93 |
Paint: 3M, black velvet coating 9560 series optical black | @1.00 |
Paint: aluminium | 0.45 |
Paint, oil: average of 16 colours | 0.94 |
Paint: oil, black, flat | 0.94 |
Paint: oil, black, gloss | 0.92 |
Paint: oil, grey, flat | 0.97 |
Paint: oil, grey, gloss | 0.94 |
Paint: oil, various colours | 0.94 |
Paint: plastic, black | 0.95 |
Paint: plastic, white | 0.84 |
Paper: black | 0.9 |
Paper: black, dull | 0.94 |
Paper: black, shiny | 0.9 |
Paper: cardboard box | 0.81 |
Paper: green | 0.85 |
Paper: red | 0.76 |
Paper: white | 0.68 |
Paper: white bond | 0.93 |
Paper: yellow | 0.72 |
Paper: tar | 0.92 |
Pipes: glazed | 0.83 |
Plaster | 0.86 - 0.90 |
Plaster: rough coat | 0.91 |
Plasterboard: untreated | 0.9 |
Plastic: acrylic, clear | 0.94 |
Plastic: black | 0.95 |
Plastic: white | 0.84 |
Plastic paper: red | 0.94 |
Plastic paper: white | 0.84 |
Plexiglass: Perspex | 0.86 |
Plywood | 0.83 - 0.98 |
Plywood: commercial, smooth finish, dry | 0.82 |
Plywood: untreated | 0.83 |
Polypropylene | 0.97 |
Porcelain: glazed | 0.92 |
Quartz | 0.93 |
Redwood: wrought, untreated | 0.83 |
Redwood: unwrought, untreated | 0.84 |
Rubber | 0.95 |
Rubber: stopper, black | 0.97 |
Sand | 0.9 |
Skin, human | 0.95 - 0.98 |
Snow | 0.8 |
Soil: dry | 0.92 |
Soil: frozen | 0.93 |
Soil: saturated with water | 0.95 |
Stainless Steel | 0.59 |
Stainless Plate | 0.34 |
Steel: galvanized | 0.28 |
Steel: rolled freshly | 0.24 |
การแผ่รังสีถือเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการใช้งานต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการถ่ายภาพความร้อน การวัดอุณหภูมิ และกระบวนการถ่ายโอนพลังงาน ตัวอย่างเช่น:
- การถ่ายภาพความร้อน: กล้องอินฟราเรดใช้ค่าการแผ่รังสีเพื่อวัดอุณหภูมิพื้นผิวอย่างแม่นยำ โดยการชดเชยความแตกต่างของการแผ่รังสีระหว่างวัสดุ ช่วยให้สามารถถ่ายภาพความร้อนและวิเคราะห์อุณหภูมิในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายได้อย่างแม่นยำ
- การวัดอุณหภูมิ: เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดและเซ็นเซอร์ความร้อนอาศัยค่าการแผ่รังสีเพื่อให้การอ่านอุณหภูมิของพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ การปรับการตั้งค่าการแผ่รังสีบนอุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้มั่นใจในการวัดที่แม่นยำ โดยเฉพาะพื้นผิวที่ไม่ใช่โลหะซึ่งมีการแผ่รังสีที่แตกต่างกัน
- การถ่ายเทพลังงาน: การแผ่รังสีส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนระหว่างพื้นผิวและสภาพแวดล้อม พื้นผิวที่มีการแผ่รังสีสูงจะดูดซับและปล่อยพลังงานความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่พื้นผิวที่มีการแผ่รังสีต่ำอาจสะท้อนหรือดูดซับพลังงานน้อยลง ซึ่งส่งผลต่อกระบวนการทำความร้อนและความเย็น
การทำความเข้าใจการปล่อยก๊าซเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำ การวิเคราะห์เชิงความร้อน และการจัดการพลังงานในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงการผลิต การบินและอวกาศ การก่อสร้างอาคาร และวิศวกรรมยานยนต์ วัสดุที่แตกต่างกันมีค่าการแผ่รังสีที่แตกต่างกัน และการระบุลักษณะเฉพาะของค่าการแผ่รังสีที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในการใช้งานด้านความร้อน