Який принцип роботи інфрачервоного термометра?
Принцип вимірювання температури інфрачервоним термометром
Принцип вимірювання температури інфрачервоним термометром полягає в перетворенні енергії інфрачервоного випромінювання, що випромінюється вимірюваним об'єктом, в електричні сигнали. Кількість енергії інфрачервоного випромінювання пов’язана з температурою самого об’єкта, і температуру об’єкта можна визначити шляхом перетворення її в електричний сигнал. Усі об’єкти вище абсолютного нуля самі випромінюють інфрачервоне випромінювання. Функція інфрачервоного термометра полягає в зборі інфрачервоного випромінювання, що випромінюється об’єктом, і він взагалі не випромінює шкідливого випромінювання, тому він абсолютно нешкідливий для людського організму. Деякі люди неправильно розуміють, що інфрачервоний термометр випромінює людське тіло для отримання показань, що є помилковим уявленням.
Вимірювання температури випромінювальної здатності інфрачервоного термометра
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. Проте майже всі реальні об’єкти, присутні в природі, не є чорними тілами. Щоб зрозуміти та отримати закон розподілу інфрачервоного випромінювання, необхідно вибрати відповідну модель у теоретичних дослідженнях, якою є модель квантованого осцилятора випромінювання порожнини тіла, запропонована Планком. Це призводить до закону випромінювання чорного тіла Планка, який є спектральним випромінюванням чорного тіла, вираженим у довжині хвилі. Це відправна точка всіх теорій інфрачервоного випромінювання, отже, закон випромінювання чорного тіла. 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. 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 тіла людини коефіцієнт випромінювання зазвичай налаштовується на 0,95 для найбільш точного вимірювання температури.
Людський інфрачервоний термометр
Інфрачервоний термометр, який використовується для вимірювання температури тіла людини, називається інфрачервоним термометром для тіла людини. Однак слід уточнити, що не існує спеціалізованого медичного чи промислового інфрачервоного термометра, оскільки принципи виробництва інфрачервоних термометрів узгоджені. Розрізняють лише високоточні інфрачервоні термометри з високим відношенням коефіцієнта відстані та високоточні інфрачервоні термометри з низьким коефіцієнтом відстані та низьку ефективність. Поки коефіцієнт випромінювання інфрачервоного термометра встановлено на 0.95 (коефіцієнт випромінювання шкіри людини зазвичай дорівнює цьому значенню, і навіть якщо є різниця, вплив буде лише в межах 0).3 градусів), він відповідає вимогам вимірювання температури людини. (Наприклад, усі марки автомобілів можуть рухатися зі швидкістю 40 км/год, тоді як автомобілі високого класу можуть розвивати швидкість 200 км/год, але немає різниці між автомобілями, які спеціально рухаються зі швидкістю 40 км/год, і автомобілями, які спеціально їздити зі швидкістю 200 км/год, лише різниця між автомобілями з високою та низькою продуктивністю.)
