理解“发射率”，热像仪测温才准确
先看个视频~
一、发射率其实是一种比率
发射率是指物体表面辐射出的能量与相同温度的黑体辐射能量的比率。（黑体是一种理想化的辐射体，可辐射出所有的能量，其表面的发射率为 1.00）各种物质的发射率是由物体的本身材质、表面粗糙程度、表面几何形状、拍摄角度、观测波长以及被摄物体本身的温度所决定（其中物体本身材质是对物体发射率影响最大的一个因素），所以在相同的温度下，物质不同，向外辐射的能量也会不同。
例如，高度抛光的金属表面，如铜或铝，其发射率通常低于0.10。粗糙或氧化的金属表面有更高的发射率（0.6或更大，取决于表面条件和氧化量）。大多数平面漆的发射率约为0.90，而人类皮肤和水约为0.98。
二、影响发射率的因素：反射温度
金属的发射率随表面温度的大幅上升而增大，而非金属的发射率一般是随表面温度的变动却几乎没有变化，金属的发射率比非金属的小得多。如果你看到的是一个高抛光金属物体，具有低发射率，该表面将像一面镜子。而你的热像仪不会测量物体本身的温度，而是检测被测物体表面的出射辐射（物体的表象温度），出射辐射包括物体自身的红外辐射+环境在物体表面的，经过相同的反射角进入热像仪镜头的反射辐射。环境反射表面温度（也称为背景温度或T-反射）是指来自被测物体周围环境中其他物体的任何热辐射，这些物体从你测量的目标反射进入热像仪镜头。
反射温度会影响热像仪测量的表象温度（除发射率是影响测温结果的重要补偿参数，环境反射表象温度对测温结果影响也是至关重要的！），如果附近的热源（如变压器，电动机或者反射阳光中的红外波段能量）从物体表面反射进入热像仪镜头，而被测物体本身温度可能很低，但根据热像仪显示的温度却可能高得多。
右图是一个金属开关外壳，实际上它并没有那么热，只是反射了某个温暖的热源。
或者，虽然一个物体可能和一个相邻物体的温度相同，但看起来要冷得多。
右图中，实际上戒指的温度和人体表面温度是相近的，但由于戒指表面光滑，从热像仪图像中看到的是戒指要冷的多。
对于发射率较高的物体，反射温度的影响较小。但对于低发射率的物体来说，反射温度是关键因素。随着发射率的降低，你所测量的热量更多的是来自周围物体的表面，而不是你正在检查的目标。
三、如何测量物体的真实温度？
如果要测量的对象具有高发射率，则可以在热像仪设置中调整发射率和反射温度。例如，如果你想测量一个人的体温，你可以将发射率设置为0.98（人体皮肤的发射率），将反射温度设置为环境温度（如果你在室内，大概在68°F/20°C左右），热像仪就会进行补偿。
对于其他类型的表面，如果温度测量精度对您和您的检查程序很重要，您可能需要进行专业培训，以便在进行测量时正确补偿发射率。一般来说，如果你要测量的目标的发射率低于0.5，你可能得不到精确的温度测量值。在这种情况下，你需要考虑如何提高目标的发射率。
四、省钱又有效的提升目标发射率
如前所述，发射率是指物体表面辐射出的能量与相同温度的黑体辐射能量的比率。实际上，物体的发射率值通常低于1，为了正确的使用热像仪，你需要知道不同的材料和环境如何影响热像仪的温度读数。
左图中，一个完美的黑体的发射率是1，也就是说目标的辐射是100%从目标表面发射出来的。右图中，实际上，大部分目标发射率值往往小于1，目标测温值源于物体表面发射、空中的传输与物体表面反射辐射量的总和。
一般而言，洁净、未氧化、裸露的金属表面发射率会较低，有的甚至难以使用红外热像仪测量。在许多工业研发应用中，发射率低的物体普遍存在，而在电气设备中尤为突出。为了获得理想的测量结果，需要提高这些目标的发射率。
从测量辐射量出发，了解发射率值是进行真实温度评估的必要条件，但是，必须谨慎使用发射率表值。操作员通常不清楚同一被测物体的发射率值在不同波段下的具体数值，而且发射率也会随着观测波长的变化而变化。此外，表面条件、纹理和形状对材料的发射率也有重要影响。
有一种方法可以理解发射率不确定度对测量精度的影响：假设目标发射率的不确定度为±0.05，对于0.95的发射率，看上去这表示大约5%的误差(0.05/0.95)，而对于光亮的铜等金属材料，发射率为0.05，这表示100%的误差(0.05/0.05)。这些误差传播到温度计算中，增加了温度读数的误差。
在右图中，通过红外图像，人们可能会认为树叶比杯子表面更冷，实际上，它们的温度完全相同，红外辐射强度的差异是由发射率的差异造成的。
因此建议不要尝试使用热像仪对低于0.5的目标发射率进行温度测量。如果必须要测量，则可通过准确的补偿，或者可用建议的高发射率、好的传导率的材料覆盖目标，通过热传导作用，将被测物体表面温度传导到高发射率材料后间接测量获取。那么，有哪些经济有效的方法可以改善目标的发射率，从而改善测量精度呢？
- 电工胶带
大多数高质量的电工胶带的发射率为0.95，需要注意的是在使用中波长热像仪(3 – 5μm)的情况下，胶带是不透明的，有些乙烯基胶带很薄，有一定的红外透过率，因此不能用作高发射率的涂料。Scotch™ Brand的88黑色乙烯基电工胶带的发射率为0.96，在短波(3-5μm)和长波(8-12μm)区域的发射率均为0.96，建议使用。
上图展示了两个带胶带的罐子:左边的那个装满了热水，右边的在室温下。对于热罐，胶带的温度为163°F（72.8°C），罐的温度为74.3°F（23.5°C）。后者的读数基本上是环境温度，因为罐子的发射率很低。这是一个典型的例子，说明在低发射率目标上使用高发射率辅助设备的必要性。
- 油漆和涂料
大多数油漆的发射率约为0.9至0.95，金属基涂料具有低发射率，不推荐使用。油漆的平整度和涂层的厚度对红外发射率来说很重要。胶带适合小面积使用。油漆适用于较大面积，但这是一种永久性涂料。对于需要去除的大面积涂层，或者胶带不合适的地方，悬浮在泥浆或喷雾形式的粉末可以很好地工作。染料渗透显影剂和Dr. Scholl s喷雾足粉就是两个例子，这些粉末的发射率在0.9至0.95范围内，前提是它们的应用厚度足够不透明。
- 修正液
使用修正液也是增加表面发射率的有效途径。这种方法可应用于较小的电气元件中，性能优于无法在小面积表面粘贴的胶带。修正液可使用小刷与酒精清洗掉。对于长波热像仪，修正液的发射率约为0.95-0.96。