Pratikte termografi – 4. Pratik uygulamalarda ε ve RTC’nin belirlenmesi

Ölçüm nesnesi yüzeyinin emisivitesini belirlemek için:

• Verilen tablodaki emisivite değerine bakın (bkz. “Emisivite tablosu”)
• Dikkat: Emisivite tablosundaki değerler sadece rehber niteliğindedir. Ölçümünü yaptığınız nesne yüzeyinin emisivitesi, tablodaki değerden farklı olabilir.
• Bir temaslı termometreyi (ör. testo 905-T2 ya da testo 925) referans cihazı olarak kullanarak emisiviteyi belirleyin (bkz. “Temaslı termometre kullanım methodu”)
• Bir termal kamerayı referans cihazı olarak kullanarak emisiviteyi belirleyin (bkz. “Termal kamera kullanım methodu”)

Referans ölçümü vasıtasıyla emisivitenin belirlenmesi

Şekil 2.2 Temaslı termometre testo 905-T2

1. Temaslı termometre kullanım methodu

İlk olarak temaslı bir termometre (ör. testo 905-T2 ya da testo 925) ile nesnenin yüzey sıcaklığını ölçün. Şimdi önceden ayarlanmış bir emisivite ile nesnenin yüzey sıcaklığını termal kamera ile ölçün. Termometre ve termal kameranın ölçtüğü sıcaklık değerleri arasındaki fark, emisivitenin çok yüksek ayarlanmış olmasının sonucudur.

Yavaş yavaş emisivite ayarını düşürerek, temaslı ölçümde elde edilen değere karşılık gelene kadar ölçülen sıcaklığı değiştirebilirsiniz. Sonra ölçülen nesne yüzeyinin emisivite karşılığı olarak bu değeri ayarlayabilirsiniz.

Şekil 2.3 Yapışkan emisivite bandı

 2. Termal kamera kullanım methodu

İlk olarak, ölçüm nesnenize bir parça emisivite bandından (ör. Testo ısıya dayanıklı yapışkan emisivite bandı) yapıştırın. Kısa bir süre bekledikten sonra, bantlanmış alanda yapışkan bant için emisivite ayarı yapılmış termal kameranızı kullanarak nesnenin yüzey sıcaklığını ölçebilirsiniz.

Bu sıcaklık, sizin referans sıcaklığınızdır.

Şimdi, termal kamera, bant yapıştırılmamış alanda ölçülen referans sıcaklık ile aynı sıcaklığı ölçene kadar emisivite ayarını düzenleyebilirsiniz. Böylece emisivite ölçülen nesnenin yüzeyinin emisivitesi olarak ayarlanmış olur.

Emisivite bandına alternatif olarak yapabilecekleriniz:

• ölçüm nesnesini emisivitesi bilinen bir kaplama ile kaplayın ya da boyayın.
• ölçüm nesnesini ısıya dayanıklı kalın (> 0.13 mm) bir yağ tabakası (ε ≈ 0.82) ile kaplayın.
• ölçüm nesnesini kalın bir kurum tabakası (ε ≈ 0.95) ile kaplayın.

Yansıyan ışınım sıcaklığının belirlenmesi

Eğer ölçümünüzü etkileyebilecek tüm parazit kaynaklarını ortadan kaldırabilirseniz, yansıyan infrared ışınım sıcaklığı ortam sıcaklığı ile aynı olur. Ortam sıcaklığını testo 810 gibi bir hava termometresi ile ölçebilir ve termal kameranıza RTC değerini girebilirsiniz. Ayrıca, eğer ışınım kaynağı ölçüm ortamında mevcut ise, doğru bir ölçüm sonucu almak için yansıyan ışınım sıcaklığını belirlemek gerekir.

Bir Lambert radyatör kullanılarak yansıyan sıcaklık ölçümü

Şekil 2.4 Lambert radyatörü

 Lambert radyatör, optimum difüzyon ile gelen ışımayı yansıtan bir nesnedir. Bir termal kamera kullanarak Lambert radyatör üzerinde yansıyan ışınım sıcaklığını ölçebilirsiniz. Bu amaçla bir Lambert radyatör için buruşturulmuş bir parça alüminyum folyo uygun bir örnektir. Folyo yüksek yansıtma özelliğine sahiptir ve buruşuk yapısı sayesinde, ışınımın yansıma yayılımı mükemmele yakındır (bkz. Şek. 2.7, alüminyum folyonun sağ tarafı).

 

Yansıyan ışınımın sıcaklığını ölçmek için ölçüm nesnesinin yakınına ya da ideal olarak ölçüm nesnesinin yüzeyine bir Lambert radyatör yerleştirin. Sonra bir emisivite seti ile radyatörün sıcaklığını ölçün. Kamera, ışınım sıcaklığını hesaplayacaktır. Termal kameranıza bu değeri RTC olarak girin ve yüzeyin emisivitesini ayarlayarak ölçüm nesnesinin sıcaklığını ölçün.

Dikkat

• Dikkat: Her zaman ölçüm nesnesi için kullanım talimatlarını izleyin!
• Ölçüm nesnesi, kaplandığı ya da yapıştırıldığı zaman, doğru bir ölçümden önce bu kaplama ya da yapışkan bantın nesnenin sıcaklığı ile aynı seviyeye gelmesi gerekmektedir.

Teoride termografi – 1. Giriş

Sıcaklık ve ışınım

Mutlak sıfır noktasının üzerinde bir sıcaklığa sahip her nesne (0 Kelvin = -273.15 °C) infrared (IR) ışın yayar. İnsan gözü bu infrared ışını algılayamaz. 1884 yılında ünlü fizikçiler Josef Stefan ve Ludwig Boltzmann, vücut sıcaklığı ile yaydığı infrared ışınım arasında bir ilişki olduğunu kanıtlamışlardır.

Termal kamera ve termografi

Bir termal kamera, görüş alanı içerisindeki uzun-dalga infrared ışınımı ölçer. Buradan, ölçülecek olan nesnenin sıcaklığını hesaplar. Ölçüm nesnesinin yüzeyi için emisivite (e) ve yansıyan sıcaklık (RTC) hesaplama faktörleri, manuel olarak termal kamerada ayarlanabilir. Dedektördeki her piksel, renkli olarak ekranda gösterilen bir termal noktayı temsil eder.

Termografi (bir termal kamera ile sıcaklık ölçümü), pasif ve temassız bir ölçüm yöntemidir. Termal görüntü, bir nesnenin yüzeyi üzerindeki sıcaklık dağılımını gösterir. Bu nedenle, bir termal kamera ile bir nesnenin içine bakamazsınız.