Правила використання інфрачервоних термометрів
Інфрачервоний термометр є важливим інструментом для виявлення несправностей внутрішньої структури силових трансформаторів, а також важливим засобом контролю та моніторингу якості продукції. В основному він складається з оптичної системи, фотоелектричного детектора, підсилювача сигналу, обробки сигналу, виведення дисплея та інших частин. Принцип його роботи полягає в наступному:
У природі, коли температура будь-якого об’єкта вища за нуль, він постійно випромінює енергію інфрачервоного випромінювання в навколишній простір, а розмір і розподіл енергії випромінювання пов’язані з температурою поверхні об’єкта. Тому ми можемо виміряти випромінювання об'єктом інфрачервоної енергії, щоб визначити температуру його поверхні. Це об'єктивна основа, на якій базується вимірювання температури інфрачервоного випромінювання.
Давайте розглянемо ще один закон про інфрачервоні термометри.
Закон випромінювання чорного тіла: чорне тіло — це ідеалізований випромінювач, який поглинає енергію випромінювання всіх довжин хвиль, не має відбиття та передачі енергії та має коефіцієнт випромінювання 1 на його поверхні. Слід зазначити, що справжнього чорного тіла в природі не існує, але для того, щоб уточнити та отримати закон розподілу інфрачервоного випромінювання, у теоретичних дослідженнях необхідно вибрати відповідну модель, якою є запропонована квантована осциляторна модель випромінювання порожнини тіла. Планком, таким чином отримавши закон Планка про випромінювання чорного тіла, тобто спектральне випромінювання чорного тіла, представлене довжиною хвилі, є відправною точкою всіх теорій інфрачервоного випромінювання, тому його називають законом випромінювання чорного тіла.
Вплив випромінювальної здатності об'єкта на вимірювання радіаційної температури: реально існуючі в природі об'єкти майже не є чорними тілами. 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 випромінювальну здатність, є: тип матеріалу, шорсткість поверхні, фізична та хімічна структура та товщина матеріалу.
При використанні інфрачервоного термометра для вимірювання температури цілі спочатку необхідно виміряти кількість інфрачервоного випромінювання цілі в межах його діапазону, а потім термометром обчислюється температура вимірюваної цілі. Монохроматичний пірометр пропорційний кількості випромінювання в смузі; двоколірного пірометра пропорційна відношенню кількості випромінювання в двох діапазонах.
