Склад і принцип дії інфрачервоного термометра
Інфрачервона система: інфрачервоний термометр складається з оптичної системи, оптоелектроніки, підсилювача сигналу, обробки сигналу, виведення дисплея та інших компонентів. Оптична система збирає енергію інфрачервоного випромінювання цілі в межах свого поля зору, а розмір поля зору визначається оптичними компонентами та їх положенням термометра. Інфрачервона енергія фокусується на фотоелектриці та перетворюється на відповідні електричні сигнали. Сигнал перетворюється на значення температури досліджуваної мішені після посилення та обробки схемою обробки сигналу та коригується відповідно до алгоритму внутрішньої обробки приладу та випромінювальної здатності мішені. Розуміння принципу роботи, технічних характеристик, умов навколишнього середовища, експлуатації та обслуговування інфрачервоних термометрів є основою для правильного вибору та використання інфрачервоних термометрів.
Крім того, умови навколишнього середовища мішені та термометра, такі як температура, атмосфера, забруднення та перешкоди, також слід враховувати для їх впливу на показники ефективності та методи корекції. Будь-який об'єкт з температурою вище відносного нуля буде випромінювати інфрачервоне випромінювання. Інфрачервоний термометр приймає та вимірює довжину хвилі інфрачервоного випромінювання, що випромінюється об’єктом, і може отримати відповідну температуру. Всі об'єкти з температурою вище відносного нуля постійно випромінюють в навколишній простір енергію інфрачервоного випромінювання. Розмір і розподіл довжини хвилі енергії інфрачервоного випромінювання об'єкта тісно пов'язані з температурою його поверхні. Таким чином, шляхом вимірювання інфрачервоної енергії, випромінюваної самим об’єктом, можна точно виміряти температуру його поверхні, що є об’єктивною основою для вимірювання температури інфрачервоного випромінювання. Закон випромінювання чорного тіла: чорне тіло — це ідеалізований випромінювач, який поглинає енергію випромінювання всіх довжин хвиль без будь-якого відбиття або передачі енергії. Його поверхнева випромінювальна здатність дорівнює 1.
Слід зазначити, що справжнього чорного тіла в природі не існує, але для того, щоб зрозуміти і отримати закон розподілу інфрачервоного випромінювання, необхідно в теоретичних дослідженнях вибрати відповідну модель. Це модель квантованого осцилятора випромінювання порожнини тіла, запропонована Планком, яка виводить закон випромінювання чорного тіла Планка, тобто спектральне випромінювання чорного тіла, виражене в довжині хвилі. Це відправна точка всіх теорій інфрачервоного випромінювання, отже, закон випромінювання чорного тіла. Вплив випромінювальної здатності об’єкта на вимірювання температури випромінювання: Майже всі наявні в природі об’єкти не є чорними тілами. Рівень випромінювання всіх фактичних об’єктів залежить не лише від довжини хвилі випромінювання та температури об’єкта, а й від таких факторів, як тип матеріалу, метод підготовки, термічний процес, стан поверхні та умови навколишнього середовища, які складають об’єкт. об'єкт. Інфрачервона енергія фокусується на фотоелектричному детекторі і перетворюється у відповідні електричні сигнали. Сигнал перетворюється на значення температури досліджуваної мішені після калібрування підсилювачем і схемою обробки сигналу відповідно до внутрішнього алгоритму приладу та коефіцієнта випромінювання цілі.
Отже, для того, щоб закон випромінювання чорного тіла застосовувався до всіх практичних об’єктів, необхідно ввести пропорційний коефіцієнт, пов’язаний із властивостями матеріалу та станом поверхні, а саме коефіцієнт випромінювання. Цей коефіцієнт являє собою близькість між тепловим випромінюванням фактичного об’єкта та випромінюванням чорного тіла зі значенням від нуля до значення менше 1. Відповідно до закону випромінювання, доки відома випромінювальна здатність матеріалу, інфрачервоне випромінювання радіаційні характеристики будь-якого об'єкта відомі. Основними факторами, які впливають на випромінювальну здатність, є тип матеріалу, шорсткість поверхні, фізико-хімічна структура та товщина матеріалу. Під час вимірювання температури цілі за допомогою термометра з інфрачервоним випромінюванням першим кроком є вимірювання інфрачервоного випромінювання цілі в діапазоні довжин хвиль, а потім термометр обчислює температуру вимірюваної цілі. Монохроматичний термометр пропорційний кількості випромінювання в смузі; Відношення двоколірного термометра до випромінювання двох смуг пропорційне
