Як використовується інфрачервоний термометр при гарячій прокатці?
1. Основні принципи
Усі об’єкти з температурою вище **нуля постійно випромінюють енергію інфрачервоного випромінювання в навколишній простір. Характеристики інфрачервоного випромінювання об’єкта: розмір енергії випромінювання та його розподіл за довжиною хвилі тісно пов’язані з температурою його поверхні. Тому, вимірюючи інфрачервону енергію, яку випромінює сам об’єкт, можна точно виміряти температуру його поверхні. Це об'єктивна основа, на якій базується вимірювання температури інфрачервоного випромінювання.
Інфрачервоний термометр, також відомий як вимірювання температури інфрачервоним випромінюванням, — це технологія, яка використовує інфрачервоне випромінювання, випромінюване самим об’єктом, для вимірювання температури об’єкта. Інфрачервоне випромінювання або інфрачервоні промені – це електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 0,76 мкм до 1000 мкм. Для ідеального чорного тіла загальна потужність випромінювання всіх довжин хвиль, що випромінюється в півкульний простір на одиницю площі поверхні (називається загальною яскравістю або інтенсивністю випромінювання), у 4 рази перевищує температуру об’єкта. Пропорційно потужності:
Mb(T)=σT4(1)
Це закон Стефана-Больцмана. Серед них σ=5.6697×10-8Вт/м2K4 називається сталою Стівена-Больцмана.
Рівняння (1) використовується для фактичних об’єктів і має бути помножено на рівень радіації:
Mgb(T)=εσT4
Можна побачити, що інтенсивність спонтанного випромінювання Mgb (T) будь-якого об’єкта пов’язана з температурою об’єкта та коефіцієнтом випромінювання об’єкта. Коефіцієнт випромінювання ε об'єкта безпосередньо пов'язаний з властивостями його матеріалу (склад, метал і неметал, кристал і аморфний тощо), станом поверхні (гладкість і шорсткість поверхні, ступінь окислення, забруднення або покриття поверхні тощо). .) і температуру об’єкта. Поки коефіцієнт випромінювання об’єкта вибрано правильно, можна точно отримати фактичну температуру вимірюваного об’єкта.
Інфрачервоний термометр складається з трьох частин: оптичної системи, блоку детектування та обробки сигналу. Основною функцією оптичної системи є збір потужності випромінювання вимірюваної цілі та фокусування її на інфрачервоному детекторі. Функція інфрачервоного детектора полягає в перетворенні отриманого інфрачервоного випромінювання в вихідний електричний сигнал.
