Hệ số phát xạ là gì trong đo nhiệt độ? Bảng hệ số và ảnh hưởng của hệ số phát xạ

Trong quá trình sử dụng các loại thiết bị công nghiệp như camera nhiệt, máy đo nhiệt độ hồng ngoại thì việc nắm rõ hệ số phát xạ là rất cần thiết. Việc hiểu rõ hệ số phát xạ sẽ giúp các doanh nghiệp tránh được các sai lệch trong việc kiểm soát nhiệt độ của thiết bị, máy móc trong sản xuất công nghiệp cũng như đảm bảo được hệ thống sản xuất được vận hành an toàn hơn. Vậy hệ số phát xạ là gì trong đo nhiệt độ? hệ số này ảnh hưởng như thế nào đến kết quả đo và ứng dụng ra sao? Bài viết dưới đây của Etech Việt Nam sẽ giúp bạn hiểu rõ từ bản chất đến ứng dụng thực tế.

Hệ số phát xạ là gì trong đo nhiệt độ?

Hệ số phát xạ, thường được ký hiệu là ε (epsilon), là một đại lượng vật lý biểu thị khả năng phát ra bức xạ nhiệt của một vật thể so với vật đen tuyệt đối. Giá trị của hệ số phát xạ nằm trong khoảng từ 0 đến 1, trong đó vật đen tuyệt đối có hệ số phát xạ bằng 1, nghĩa là phát xạ nhiệt tối đa ở mọi bước sóng.

Trong thực tế, hầu hết các vật liệu không đạt đến mức phát xạ lý tưởng như vật đen tuyệt đối. Ví dụ, các vật liệu như kim loại đánh bóng thường có hệ số phát xạ thấp, trong khi các vật liệu như cao su, gỗ hoặc sơn mờ lại có hệ số phát xạ cao hơn. Chính sự khác biệt này làm cho việc đo nhiệt độ bằng phương pháp hồng ngoại trở nên phức tạp nếu không hiệu chỉnh đúng hệ số phát xạ.

Khi sử dụng thiết bị đo nhiệt độ không tiếp xúc, máy sẽ tính toán nhiệt độ dựa trên lượng bức xạ nhiệt mà vật thể phát ra. Nếu hệ số phát xạ không được thiết lập chính xác theo vật liệu, kết quả đo có thể sai lệch đáng kể so với nhiệt độ thực tế. Xem thêm:  Máy đo nhiệt độ hồng ngoại có chính xác không?

Nguyên lý liên quan đến hệ số phát xạ trong đo nhiệt độ

Máy đo nhiệt độ hồng ngoại hoạt động dựa trên nguyên lý thu nhận bức xạ nhiệt từ vật thể. Mỗi vật thể phát ra năng lượng nhiệt dưới dạng sóng hồng ngoại với cường độ phụ thuộc vào nhiệt độ và đặc tính bề mặt. Hệ số phát xạ chính là yếu tố điều chỉnh mức độ bức xạ mà thiết bị nhận được để quy đổi thành nhiệt độ.

Khi thiết bị đo được cài đặt hệ số phát xạ đúng với vật liệu, tín hiệu thu được sẽ phản ánh gần đúng nhiệt độ thực. Ngược lại, nếu hệ số phát xạ thấp hơn hoặc cao hơn thực tế, thiết bị sẽ hiểu sai mức năng lượng bức xạ và dẫn đến sai số đo. Đây là lý do tại sao trong nhiều trường hợp, người dùng cảm thấy máy đo nhiệt độ không chính xác, trong khi nguyên nhân thực sự lại nằm ở việc thiết lập sai hệ số phát xạ.

Bảng chi tiết hệ số phát xạ trên nguyên liệu

STT	Tên vật liệu	Tên tiếng Anh	Hệ số phát xạ (ε)
I	Vật liệu xây dựng
1	Nhựa đường	Asphalt	0.90 – 0.98
2	Bê tông	Concrete	0.94
3	Xi măng	Cement	0.96
4	Cát	Sand	0.94
5	Đất	Soil	0.92 – 0.96
6	Đá hoa cương	Marble	0.94
7	Thạch cao	Plaster	0.80 – 0.90
8	Vữa, hồ dầu	Mortar	0.89 – 0.91
9	Gạch đỏ thô	Brick (red, rough)	0.93 – 0.96
10	Gạch nung	Fired brick	0.75
11	Đá bazan	Basalt	0.72
II	Chất lỏng & môi trường
12	Nước	Water	0.92 – 0.96
13	Nước đá	Ice	0.96 – 0.98
14	Tuyết	Snow	0.83
III	Vật liệu phi kim
15	Kính	Glass	0.90 – 0.94
16	Gốm sứ	Ceramic	0.90 – 0.94
17	Cao su	Rubber	0.94
18	Nhựa	Plastic	0.85 – 0.95
19	Gỗ	Timber	0.90
20	Giấy	Paper	0.70 – 0.94
IV	Vật liệu hữu cơ
21	Áo quần đen	Cloth (black)	0.98
22	Vải may mặc	Textiles	0.90
23	Da người	Human skin	0.98
24	Da thuộc	Leather	0.75 – 0.80
25	Than củi	Charcoal	0.96
V	Sơn & bề mặt phủ
26	Sơn mài	Lacquer	0.97
27	Sơn mài đen trên sắt	Black lacquer on iron	0.875
28	Black Parson Optical	Black Parson Optical	0.95
29	Black Body Matt	Black Body	1.00
30	Sơn silicon đen	Black silicone paint	0.93
31	Sơn epoxy đen	Black epoxy paint	0.89
32	Sơn men đen	Black enamel	0.80
VI	Oxide kim loại
33	Ô-xít Crôm	Chromium oxide	0.81
34	Ô-xít Đồng	Copper oxide	0.78
35	Ô-xít Sắt	Iron oxide	0.78 – 0.82
VII	Kim loại & hợp kim
36	Hợp kim 24ST đánh bóng	Alloy 24ST polished	0.09
37	Nhôm tấm thương mại	Aluminum sheet	0.09
38	Giấy nhôm	Aluminum foil	0.04
39	Nhôm oxy hóa nặng	Oxidized aluminum	0.20 – 0.31
40	Nhôm đánh bóng cao	Polished aluminum	0.039 – 0.057
41	Nhôm anodized	Anodized aluminum	0.77
42	Nhôm thô	Rough aluminum	0.07
43	Nhôm sơn	Painted aluminum	0.27 – 0.67
44	Antimony đánh bóng	Antimony polished	0.28 – 0.31
45	Beryllium	Beryllium	0.18
46	Beryllium anodized	Anodized beryllium	0.90
47	Bismuth sáng	Bismuth bright	0.34
48	Đồng thau xỉn	Brass dull	0.22
49	Đồng thau cán tấm	Brass sheet	0.06
50	Đồng thau đánh bóng	Polished brass	0.03
51	Đồng oxy hóa (600°C)	Oxidized copper	0.60
52	Cadmium	Cadmium	0.02
VIII	Vật liệu đặc biệt
53	Alumina phun lửa	Flame sprayed alumina	0.80
54	Tấm amiăng	Asbestos board	0.96
55	Giấy amiăng	Asbestos paper	0.93 – 0.945
56	Carbon không oxy hóa	Carbon (non-oxidized)	0.81

Ảnh hưởng của hệ số phát xạ đến độ chính xác đo nhiệt độ

Hệ số phát xạ có ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác khi đo nhiệt độ bằng thiết bị hồng ngoại. Cụ thể:

• Khi hệ số phát xạ được cài đặt thấp hơn thực tế, thiết bị sẽ hiển thị nhiệt độ thấp hơn so với giá trị thực của vật thể.
• Khi hệ số phát xạ được cài đặt cao hơn thực tế, thiết bị sẽ hiển thị nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ thực.
• Sai số do hệ số phát xạ có thể tăng lên đáng kể khi đo các vật liệu có bề mặt phản xạ cao như kim loại đánh bóng.
• Trong môi trường công nghiệp, việc đo sai nhiệt độ có thể dẫn đến đánh giá sai tình trạng thiết bị và hệ thống.
• Nếu nhiệt độ đo thấp hơn thực tế, người vận hành có thể bỏ qua nguy cơ quá nhiệt, gây hư hỏng động cơ, ổ bi hoặc thiết bị điện.
• Nếu nhiệt độ đo cao hơn thực tế, doanh nghiệp có thể dừng máy không cần thiết, gây gián đoạn sản xuất và tăng chi phí vận hành.
• Sai lệch do hệ số phát xạ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả bảo trì và độ an toàn của hệ thống sản xuất.
• Việc hiểu và điều chỉnh đúng hệ số phát xạ giúp đảm bảo độ chính xác khi đo nhiệt độ bằng máy đo hồng ngoại.

Do đó, việc hiểu và sử dụng đúng hệ số phát xạ là yếu tố bắt buộc nếu muốn đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy khi đo nhiệt độ không tiếp xúc trong công nghiệp. Xem thêm: Phân biệt máy đo nhiệt độ tiếp xúc và không tiếp xúc trong công nghiệp

Ứng dụng thực tế trong công nghiệp

Trong môi trường công nghiệp, hệ số phát xạ đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác khi sử dụng thiết bị đo nhiệt độ. Tùy theo từng ngành nghề và loại vật liệu, việc điều chỉnh hệ số phát xạ phù hợp sẽ giúp doanh nghiệp kiểm soát nhiệt độ hiệu quả hơn, phát hiện sớm sự cố và nâng cao độ an toàn trong vận hành.

Ngành / Ứng dụng	Vị trí đo nhiệt độ	Vai trò của hệ số phát xạ	Lợi ích mang lại
Ngành điện	Tủ điện, dây dẫn, aptomat, máy biến áp	Giúp đo chính xác các điểm phát nhiệt trên bề mặt kim loại và thiết bị điện	Phát hiện sớm quá nhiệt, tránh cháy nổ, đảm bảo an toàn hệ thống
Ngành cơ khí	Ổ bi, động cơ, bề mặt kim loại, khuôn	Điều chỉnh hệ số phát xạ giúp đo đúng nhiệt độ kim loại nóng hoặc bề mặt phản xạ	Giảm sai số, tăng độ chính xác khi kiểm tra thiết bị
Ngành sản xuất	Dây chuyền sản xuất, máy móc vận hành	Giúp đo nhanh nhiệt độ trên nhiều loại vật liệu khác nhau	Phát hiện bất thường, giảm thời gian dừng máy
Ngành thực phẩm	Bề mặt thiết bị, kho lạnh, dây chuyền chế biến	Đảm bảo đo đúng nhiệt độ bề mặt vật liệu không phản xạ	Kiểm soát chất lượng và an toàn thực phẩm
Ngành hóa chất	Bồn chứa, đường ống, thiết bị phản ứng	Điều chỉnh hệ số phát xạ theo vật liệu để đo chính xác trong môi trường phức tạp	Đảm bảo an toàn, tránh rủi ro trong sản xuất
Bảo trì công nghiệp	Thiết bị máy móc, hệ thống cơ điện	Giúp phát hiện điểm nóng bất thường thông qua đo nhiệt độ chính xác	Tăng tuổi thọ thiết bị, giảm chi phí sửa chữa

Thiết bị đo nhiệt độ phù hợp có thể điều chỉnh hệ số phát xạ

Việc lựa chọn thiết bị đo nhiệt độ không chỉ dừng lại ở việc chọn loại máy mà còn cần xem xét khả năng điều chỉnh hệ số phát xạ, độ chính xác, dải đo và môi trường sử dụng. Một thiết bị tốt là thiết bị phù hợp với nhu cầu thực tế và có thể vận hành hiệu quả trong điều kiện làm việc cụ thể. Vậy hiện nay có máy đo nhiệt độ loại nào tốt nhất hiện nay? Dưới đây là một số loại thiết bị đo nhiệt độ phù hợp

Camera đo nhiệt độ Smart Sensor ST9450

Camera đo nhiệt độ Smart Sensor ST9450 là dòng thiết bị đo nhiệt độ không tiếp xúc sử dụng công nghệ ảnh nhiệt, cho phép hiển thị toàn bộ phân bố nhiệt trên bề mặt vật thể. Đây là giải pháp tối ưu trong các ứng dụng công nghiệp cần kiểm tra diện rộng như tủ điện, động cơ, dây chuyền sản xuất hoặc hệ thống cơ điện.

Điểm quan trọng của ST9450 là khả năng hỗ trợ điều chỉnh hệ số phát xạ, giúp người dùng đo chính xác trên nhiều loại vật liệu khác nhau, từ kim loại, nhựa đến bề mặt sơn. Khi sử dụng đúng hệ số phát xạ, camera không chỉ cho ra hình ảnh trực quan mà còn đảm bảo độ chính xác cao về nhiệt độ tại từng vùng.

Thông tin kỹ thuật	Chi tiết
Hãng sản xuất	SMARTSENSOR
Model	ST9450
Xuất xứ	Trung Quốc
Bảo hành	12 Tháng
Phạm vi đo	-25 đến 450 ° C (-13 ° F-842 ° F)
Độ chính xác đo	± 2% hoặc ± 2 ° C
Độ phân giải ảnh:	300.000 pixel
Độ phát xạ	0,1 đến 1,00 điều chỉnh
Lấy nét:	Cố định
Màn hình hiển thị	3.2 Màn hình LCD toàn góc
Độ phân giải ảnh nhiệt hồng ngoại	220 * 160
Bảng màu	Cầu vồng, Sắt oxit đỏ, màu lạnh, đen trắng, trắng và đen
Phương tiện lưu trữ	3G Tích hợp;
USB	Micro 2.0
Nguồn điện	pin sạc tích hợp
Tự động	tắt nguồn
Nhiệt độ làm việc	0 đến 45 ° C
Phụ kiện	1 x Máy chính
	1 x Hộp đựng
	1 x Dây USB

Đây là lựa chọn phù hợp cho doanh nghiệp cần kiểm tra nhanh, phát hiện điểm nóng bất thường và tối ưu bảo trì thiết bị. Nếu bạn cần một thiết bị đo vừa trực quan vừa chính xác khi làm việc với nhiều vật liệu khác nhau, ST9450 là giải pháp đáng đầu tư.

Súng đo nhiệt độ bằng hồng ngoại 650 độ FLUKE 62 MAX+

FLUKE 62 MAX+ là dòng súng đo nhiệt độ hồng ngoại công nghiệp cao cấp, nổi tiếng với độ bền và độ chính xác vượt trội. Thiết bị có khả năng đo lên tới 650°C, phù hợp cho các ứng dụng như kiểm tra động cơ, tủ điện, ổ bi và các thiết bị nhiệt trong môi trường công nghiệp.

Ưu điểm nổi bật của FLUKE 62 MAX+ là khả năng điều chỉnh hệ số phát xạ linh hoạt, giúp đo chính xác trên nhiều bề mặt khác nhau, đặc biệt là các vật liệu kim loại có độ phản xạ cao. Nhờ đó, thiết bị hạn chế tối đa sai số khi đo và mang lại kết quả đáng tin cậy trong các công việc kỹ thuật yêu cầu độ chính xác cao.

Thông tin kỹ thuật	Chi tiết
Hãng sản xuất	FLUKE
Model	Fluke 62 MAX+
Xuất xứ	Trung Quốc
Bảo hành	12 Tháng
Dải đo	-30 °C đến 650 °C (-22 °F đến 1202 °F)
Độ chính xác	±1.0 °C hoặc ±1.0% của giá trị đọc
Nhóm laser	II
Thời gian hồi đáp	Dải phổ: 8 to 14 microns
Đô nhạy	0.10 đến 1.00
Loại laser	635 nm, <1 mW
Độ phân dải quang	12:1
Hiển thị:	0.1 °C (0.2 °F)
Khả năng đọc lại	±0.5% của giá trị đọc
Nguồn	pin AA
Trọng lượng:	255 g (8.99 oz)
Kích thước:	(175 x 85 x 75)
Cấp bảo vệ	IP 54
Lớp bảo vệ	IP54
Tuổi thọ pin (2 x AAA) 1,5 V NEDA 24A/IEC LR03	Lên tới 3.000 lần đo
Kích thước (Cao x Rộng x Dày)	11,9 x 3,8 x 2,6 cm
Thử va đập rơi	1 mét
Trọng lượng (có pin)	95g (3,35 oz)
Dải nhiệt độ: Bảo quản	-25 °C đến 70 °C (-13 °F đến 158 °F)
Dải nhiệt độ: Hoạt động	-10 °C đến 50 °C (14 °F đến +122 °F)
Chu kỳ hiệu chuẩn	Không áp dụng
Độ ẩm tương đối tối đa	85 % @ 20°F to 120 °F (-7 °C to 50 °C)
An toàn	CAN/CSA-C22.2 No. 61010-1-04, UL Std. Số 61010-1 (Phiên bản thứ hai), ISA-82.02.01, Tiêu chuẩn IEC số 61010-1:2001, EN60825-1:2007 (Loại II)
EMC	61326-1:2006

Máy đo nhiệt độ bằng hồng ngoại, laser HTI HT-6889

HTI HT-6889 là dòng máy đo nhiệt độ hồng ngoại laser có thiết kế hiện đại, dễ sử dụng và phù hợp với nhiều nhu cầu đo trong công nghiệp. Thiết bị tích hợp tia laser giúp xác định chính xác vị trí đo, từ đó tăng hiệu quả kiểm tra trong thực tế.

Máy hỗ trợ điều chỉnh hệ số phát xạ, giúp đo hiệu quả trên nhiều loại bề mặt khác nhau, từ kim loại đến vật liệu phi kim. Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường công nghiệp, nơi các vật liệu có hệ số phát xạ khác nhau và dễ gây sai số nếu không được thiết lập đúng.

Thông tin kỹ thuật	Chi tiết
Model	HT6889
Hãng sản xuất	HTI
Xuất xứ	Trung Quốc
Bảo hành	12 tháng
Dải đo nhiệt độ	-50 ~ 1600ºC
Độ chính xác	±2% hoặc ±2°C
Tỷ lệ khoảng cách (D:S)	50:1
Tích hợp	Con trỏ laser
Lưu trữ dữ liệu	Tự động
Chuyển đổi đơn vị	ºC ↔ ºF nhanh chóng
Độ phát xạ (Emissivity)	Điều chỉnh 0.10 – 1.0
Màn hình	LCD có đèn nền
Độ phân giải	0.1°C / 0.1°F
Cảnh báo	Báo động nhiệt độ cao & thấp

Cách điều chỉnh hệ số phát xạ trên thiết bị đo nhiệt độ

Hầu hết các thiết bị đo nhiệt độ hồng ngoại hiện đại đều cho phép người dùng điều chỉnh hệ số phát xạ theo vật liệu đo. Thông thường, người dùng có thể nhập giá trị hệ số phát xạ trực tiếp trên máy hoặc chọn theo bảng vật liệu có sẵn.

Trong trường hợp không xác định được chính xác hệ số phát xạ, người dùng có thể áp dụng một số phương pháp thực tế như dán băng keo đen hoặc sơn mờ lên bề mặt cần đo để tăng hệ số phát xạ, từ đó giúp phép đo ổn định hơn. Đây là kỹ thuật được nhiều kỹ thuật viên sử dụng khi đo các bề mặt kim loại bóng hoặc phản xạ mạnh.

Việc điều chỉnh đúng hệ số phát xạ không chỉ giúp tăng độ chính xác mà còn giúp người dùng khai thác tối đa hiệu quả của thiết bị đo nhiệt độ không tiếp xúc.

Kết luận

Có thể nói các hệ số phát xạ là gì trong đo nhiệt độ không chỉ là một khái niệm lý thuyết mà thông số còn cho biết mức độ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác khi đo nhiệt độ bằng thiết bị hồng ngoại. Việc hiểu đúng khi sử dụng đúng các hệ số phát xạ sẽ giúp người sử dụng phát hiện sớm những bất thường của nhiệt độ máy móc đồng thời đưa ra được cách xử lý tốt nhất để đảm bảo an toàn tránh rủi ro trong sản xuất máy móc công nghiệp.

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp đo nhiệt độ cũng như các loại máy đo nhiệt độ và phù hợp cho nhà máy hoặc hệ thống kỹ thuật, hãy liên hệ ngay với Etech Việt Nam để được tư vấn chi tiết và lựa chọn thiết bị tối ưu nhất cho nhu cầu của bạn.