Ознайомлення з принципом роботи інфрачервоного термометра
Інфрачервоний термометр складається з оптичної системи, фотодетектора, підсилювача сигналу, обробки сигналу, виведення дисплея та інших частин: оптична система збирає цільову енергію інфрачервоного випромінювання у своєму полі зору, а розмір поля зору визначається оптичні частини термометра. І його позиція визначена. Інфрачервона енергія фокусується на фотодетекторі і перетворюється у відповідний електричний сигнал. Сигнал проходить через підсилювач і схему обробки сигналу і перетворюється в температуру вимірюваної цілі після корекції відповідно до алгоритму внутрішньої обробки приладу та коефіцієнта випромінювання цільового значення.
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 дуже тісно залежать від температури його поверхні. Тому, вимірюючи інфрачервону енергію, випромінювану самим об’єктом, можна точно визначити температуру його поверхні, що є об’єктивною основою для вимірювання температури інфрачервоного випромінювання.
Чорне тіло — це ідеалізований випромінювач, який поглинає випромінювану енергію на всіх довжинах хвилі, не має відображення або передачі енергії та має коефіцієнт випромінювання 1 на своїй поверхні. Проте практичні об’єкти в природі майже не є чорними тілами. Для уточнення та отримання розподілу інфрачервоного випромінювання необхідно підібрати відповідну модель у теоретичних дослідженнях. Це модель квантованого осцилятора випромінювання порожнини тіла, запропонована Планком, таким чином отримано закон випромінювання чорного тіла Планка, тобто спектральне випромінювання чорного тіла, виражене довжиною хвилі, що є відправною точкою всіх теорій інфрачервоного випромінювання, тому це називають законом випромінювання чорного тіла. Рівень випромінювання всіх фактичних об’єктів залежить не тільки від довжини хвилі випромінювання та температури об’єкта, але також від типу матеріалу, з якого складається об’єкт, методу підготовки, термічного процесу, стану поверхні та умов навколишнього середовища. Отже, щоб зробити закон випромінювання чорного тіла застосовним до всіх практичних об’єктів, необхідно ввести пропорційний коефіцієнт, пов’язаний із властивостями матеріалу та поверхневими станами, тобто коефіцієнт випромінювання. Цей коефіцієнт вказує на те, наскільки теплове випромінювання фактичного об’єкта наближається до випромінювання чорного тіла, і його значення становить від нуля до значення менше 1. Відповідно до закону випромінювання, якщо відома випромінювальна здатність матеріалу, відомі характеристики інфрачервоного випромінювання будь-якого об'єкта. Основними факторами, що впливають на коефіцієнт випромінювання, є: тип матеріалу, шорсткість поверхні
ступінь, фізико-хімічна структура та товщина матеріалу тощо.
При використанні термометра з інфрачервоним випромінюванням для вимірювання температури цілі спочатку необхідно виміряти інфрачервоне випромінювання цілі в межах його діапазону, а потім термометр обчислює температуру вимірюваної цілі. Монохромний термометр пропорційний випромінюванню в смузі; двоколірний термометр пропорційний відношенню випромінювання в двох смугах.
