Коротко опишіть принцип роботи медичного інфрачервоного термометра
Інфрачервоний термометр оптичною системою, фотодетектором, підсилювачем сигналу та обробкою сигналу, виходом дисплея та іншими компонентами. Конвергенція оптичної системи поля зору цільової енергії інфрачервоного випромінювання, розмір поля зору оптичних компонентів термометра та їх розташування для визначення. Інфрачервона енергія фокусується на фотодетекторі і перетворюється у відповідний електричний сигнал. Цей сигнал перетворюється на температуру цілі за допомогою підсилювачів і схем обробки сигналів і коригується на випромінювальну здатність цілі відповідно до алгоритмів, які використовуються в приладі.
У природі всі об'єкти з температурою вище абсолютного нуля постійно випромінюють в навколишній простір енергію інфрачервоного випромінювання. Величина енергії інфрачервоного випромінювання об'єкта та її розподіл за довжиною хвилі - і температура його поверхні мають дуже тісний зв'язок. Таким чином, шляхом вимірювання інфрачервоної енергії, випромінюваної самим об’єктом, він зможе точно визначити температуру його поверхні, що є об’єктивною основою для термометрії інфрачервоного випромінювання.
Чорне тіло — це ідеалізований випромінювач, який поглинає випромінювану енергію на всіх довжинах хвилі, не відбиває та не пропускає енергію, коефіцієнт випромінювання його поверхні дорівнює 1. Однак існування фактичних об'єктів у природі, майже всі не є чорним тілом, щоб з'ясувати та отримати закон розподілу інфрачервоного випромінювання, у теоретичному дослідженні необхідно вибрати відповідну модель, яку Планк висунув випромінюванням порожнини тіла. Вібронна модель квантування, яка привела до закону випромінювання чорного тіла Планка, тобто довжини хвилі спектрального випромінювання чорного тіла, яка є відправною точкою для теорії всього інфрачервоного випромінювання, вона називається випромінюванням чорного тіла Закон випромінювання чорного тіла. Окрім довжини хвилі випромінювання та температури об’єкта, кількість випромінювання всіх реальних об’єктів також пов’язана з типом матеріалу, способом приготування, термічним процесом, станом поверхні, умовами навколишнього середовища та іншими факторами.
Тому для того, щоб закон випромінювання чорного тіла був застосовний до всіх реальних об'єктів, необхідно ввести коефіцієнт пропорційності, тобто випромінювальну здатність, яка пов'язана з природою матеріалу і станом поверхні. Цей коефіцієнт виражає близькість теплового випромінювання реального об'єкта до випромінювання чорного тіла і має значення від нуля до значення менше одиниці. Відповідно до закону випромінювання, доки відома випромінювальна здатність матеріалу, відомі характеристики інфрачервоного випромінювання будь-якого об’єкта. Основними факторами, що впливають на випромінювальну здатність, є: тип матеріалу, шорсткість поверхні, фізична та хімічна структура та товщина матеріалу. При використанні інфрачервоного випромінювального термометра для вимірювання температури об'єкта спочатку вимірюють об'єкт у його смузі діапазону інфрачервоного випромінювання, а потім за допомогою термометра розраховують температуру вимірюваного об'єкта. Одноколірні пірометри пропорційні кількості випромінювання в смузі; двоколірні пірометри пропорційні відношенню кількості випромінювання в двох діапазонах.
