Emissionsgrad: Grundlagen und Beispiele
Beschreibung der Emissivität
Der Emissionsgrad ist ein Maß für die Fähigkeit eines Objekts, Infrarotenergie im Vergleich zu einem perfekten schwarzen Körper zu emittieren.
DerEmissionsgrad spielt in verschiedenen wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen eine entscheidende Rolle. Er bestimmt, wie effektiv eine Oberfläche Wärmestrahlung abgibt, was für Temperaturmessungen und Wärmemanagement unerlässlich ist.
Was beeinflusst den Emissionsgrad?
Mehrere Faktoren beeinflussen den Emissionsgrad eines Objekts, darunter die Oberflächenstruktur, die Farbe und die Materialzusammensetzung. Glatte, dunkle Oberflächen haben in der Regel ein höheres Emissionsvermögen, so dass sie Infrarotstrahlung effizienter emittieren.
Messung des Emissionsgrads
Eine genaue Messung des Emissionsgrads ist für Geräte wie Infrarotthermometer unerlässlich. Diese Geräte sind auf die Emissionsgradwerte angewiesen, um präzise Temperaturmessungen zu ermöglichen, indem sie die von Oberflächen abgestrahlte Infrarotenergie interpretieren.
Anwendungen des Emissionsgrads
Der Emissionsgrad ist in Bereichen wie Meteorologie, Astronomie und Fertigung von grundlegender Bedeutung. Die Kenntnis und Kontrolle des Emissionsgrads ermöglicht eine bessere Wärmeregulierung und Energieeffizienz in verschiedenen Technologien.
Infrarot-Thermometer
Bei Infrarotthermometern wird der Emissionsgrad eingestellt, um Oberflächentemperaturen ohne direkten Kontakt genau zu messen. Die Einstellung des Emissionsgrads gewährleistet, dass das Thermometer die spezifischen Materialeigenschaften der Zieloberfläche berücksichtigt.
Wärmebildtechnik
Bei der Wärmebildtechnik wirkt sich der Emissionsgrad auf die Genauigkeit der Temperaturkarten aus: Materialien mit hohem Emissionsgrad erscheinen auf Wärmebildkameras heller, was auf höhere Temperaturen hindeutet, während Materialien mit niedrigem Emissionsgrad für eine korrekte Interpretation möglicherweise kalibriert werden müssen.
Emissionsgrad üblicher Materialien
DerEmissionsgrad ist die Fähigkeit einer Oberfläche, Wärmestrahlung zu emittieren, verglichen mit der eines perfekten schwarzen Körpers (der einen Emissionsgrad von 1 hat). Der Emissionsgrad reicht von 0 bis 1, wobei 1 für eine perfekte Emission (schwarzer Körper) und 0 für keine Emission steht. Der Emissionsgrad eines Materials hängt von seiner Oberflächenbeschaffenheit, der Temperatur und der Wellenlänge der emittierten Strahlung ab.
Nachstehend finden Sie eine Tabelle mit den Emissionsgraden gängiger Materialien:
|
Werkstoff |
Emissionsgrad Wert |
|
Schwarzer Körper |
1.00 |
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Asphalt |
0.90 - 0.98 |
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Aluminium (poliert) |
0.03 - 0.05 |
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Aluminium (oxidiert) |
0.70 - 0.80 |
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Kupfer (poliert) |
0.02 - 0.05 |
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Kupfer (oxidiert) |
0.70 - 0.80 |
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Messing |
0.40 - 0.60 |
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Stahl (poliert) |
0.10 - 0.20 |
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Stahl (oxidiert) |
0.60 - 0.70 |
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Eisen (poliert) |
0.10 - 0.20 |
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Eisen (oxidiert) |
0.60 - 0.80 |
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Gold (poliert) |
0.02 - 0.05 |
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Silber (poliert) |
0.02 - 0.05 |
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Holz (lackiert) |
0.85 - 0.95 |
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Holz (unlackiert) |
0.90 - 0.95 |
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Beton |
0.80 - 0.90 |
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Ziegelstein |
0.80 - 0.90 |
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Glas (klar) |
0.85 - 0.95 |
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Glas (mattiert) |
0.70 - 0.90 |
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Teflon |
0.95 - 0.98 |
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PVC (Kunststoff) |
0.85 - 0.90 |
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Gummi (schwarz) |
0.90 - 0.95 |
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Papier |
0.85 - 0.95 |
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Eis |
0.97 - 0.98 |
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Schnee |
0.80 - 0.90 |
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Wasser |
0.90 - 0.95 |
Weitere Informationen finden Sie unter Stanford Advanced Materials (SAM).
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Emissionsgrad in einfachen Worten?
Der Emissionsgrad gibt an, wie effektiv eine Oberfläche Wärmestrahlung abgibt, verglichen mit einem perfekten Strahler, dem so genannten schwarzen Körper.
Warum ist der Emissionsgrad bei Infrarotthermometern wichtig?
Die Einstellung des Emissionsgrads gewährleistet genaue Temperaturmessungen, indem die spezifischen Emissionseigenschaften der verschiedenen Materialien berücksichtigt werden.
Kann sich der Emissionsgrad im Laufe der Zeit ändern?
Ja, Faktoren wie Oberflächenoxidation, Schmutzablagerungen oder Verschleiß können den Emissionsgrad eines Materials verändern.
Wie wirkt sich die Oberflächenbeschaffenheit auf den Emissionsgrad aus?
Glatte Oberflächen haben in der Regel einen niedrigeren Emissionsgrad, während raue oder matte Oberflächen einen höheren Emissionsgrad aufweisen, da die Oberfläche für die Strahlung größer ist.
Ist der Emissionsgrad für alle Wellenlängen des Infrarots gleich?
Der Emissionsgrad kann bei verschiedenen Wellenlängen variieren, da Materialien im gesamten Infrarotspektrum unterschiedlich emittieren können.
