Принцип інфрачервоного детектування та інфрачервоний термометр
Суть інфрачервоного детектування (виявлення інфрачервоного випромінювання) в технології неруйнівного контролю полягає у використанні характеристик інфрачервоного випромінювання об'єктів для безконтактної інфрачервоної реєстрації температури.
Інфрачервоне випромінювання – це електромагнітна хвиля з такою ж сутністю, як радіохвилі та видиме світло, із довжиною хвилі від 0,76 до 100 мкм. Його можна розділити на чотири категорії залежно від діапазону довжин хвиль: ближній інфрачервоний, середній інфрачервоний, далекий інфрачервоний і надзвичайно далекий інфрачервоний діапазон. Його положення в безперервному спектрі електромагнітних хвиль знаходиться в області між радіохвилями і видимим світлом. Інфрачервоне випромінювання - це широко поширене електромагнітне випромінювання, яке існує в природі. Він заснований на нерегулярному русі молекул і атомів, створених будь-яким об'єктом у звичайному середовищі, постійно випромінюючи теплову інфрачервону енергію. Чим інтенсивніший рух молекул і атомів, тим більша енергія випромінювання, і навпаки, тим менша енергія випромінювання.
Усі об’єкти з температурою вище нуля градусів (-273.15K градусів) безперервно випромінюють інфрачервоне випромінювання в навколишній простір через свій молекулярний рух. Величина і розподіл енергії інфрачервоного випромінювання за довжиною хвилі об'єкта тісно пов'язані з температурою його поверхні. Використовуючи детектор інфрачервоного випромінювання для перетворення сигналу потужності, випромінюваного об’єктом, в електричний сигнал (вимірюючи інфрачервону енергію, випромінювану самим об’єктом), можна точно виміряти температуру поверхні об’єкта або просторовий розподіл температури поверхні. сканованого об’єкта можна імітувати один до одного за допомогою вихідного сигналу пристрою формування зображення. Після обробки електронною системою він передається на екран дисплея для отримання теплового зображення, що відповідає розподілу температури поверхні об'єкта. Використовуючи цей метод, можна досягти дистанційного теплового зображення стану та вимірювання температури цілей, аналізувати та оцінювати їх, що є основним принципом виявлення інфрачервоного випромінювання.
Закон випромінювання чорного тіла Планка: 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. Хоча справжнього чорного тіла в природі не існує, для того, щоб зрозуміти та отримати закон розподілу інфрачервоного випромінювання, необхідно вибрати відповідну модель у теоретичних дослідженнях. Це модель квантового осцилятора випромінювання порожнини тіла, запропонована Планком, яка виводить закон випромінювання чорного тіла Планка, яке є спектральним випромінюванням чорного тіла, представленим довжиною хвилі. Це початкова точка всіх теорій інфрачервоного випромінювання, тому її скорочено називають законом випромінювання чорного тіла.
