Який принцип і класифікація інфрачервоних термометрів?
1. Принцип інфрачервоного випромінювання: Будь-який об’єкт, температура якого перевищує * * нуль градусів (-273 градуси), буде випромінювати теплове випромінювання назовні. Різниця в температурі об’єкта призведе до різниці в випромінюваній енергії та довжині хвилі випромінювання. Однак інфрачервоне випромінювання завжди включається. Для об’єктів з температурою нижче тисячі градусів за Цельсієм найсильнішими електромагнітними хвилями, на які впливає їхнє теплове випромінювання, є інфрачервоні хвилі. Тому, вимірюючи інфрачервоне випромінювання самого об’єкта, можна точно визначити його зовнішню температуру. Це об'єктивна основа і фундаментальний принцип вимірювання температури інфрачервоним термометром.
Чорне тіло — це ідеалізований випромінювач, який поглинає енергію випромінювання всіх довжин хвиль без будь-якого відбиття або передачі енергії, а його коефіцієнт випромінювання дорівнює 1. Однак майже всі реальні об’єкти в природному світі не є чорними тілами. Для уточнення та отримання закону дифузії інфрачервоного випромінювання в теоретичному дослідженні необхідно вибрати відповідну модель. Це модель квантованого осцилятора випромінювання порожнини тіла, запропонована Планком, який вивів закон Планка про випромінювання чорного тіла, тобто спектральне випромінювання випромінювання чорного тіла, виражене в довжині хвилі. Це відправна точка всіх теорій інфрачервоного випромінювання, тому її називають законом випромінювання чорного тіла.
Рівень радіації всіх реальних об’єктів залежить не лише від довжини хвилі випромінювання та температури об’єкта, але й від таких факторів, як тип матеріалу, використаного для виготовлення об’єкта, методи підготовки, термічна історія, зовнішній вигляд і умови. Отже, щоб застосувати закон випромінювання чорного тіла до всіх реальних об’єктів, необхідно ввести коефіцієнт пропорційності, пов’язаний із властивостями матеріалу та зовнішнім станом, а саме коефіцієнт випромінювання. Цей коефіцієнт представляє рівень близькості між тепловим випромінюванням реальних об’єктів і випромінюванням чорного тіла зі значенням від 0 до 1. Відповідно до закону випромінювання, якщо відома випромінювальна здатність матеріалу, можна визначити характеристики інфрачервоного випромінювання будь-якого об’єкта. Важливими факторами, що впливають на випромінювальну здатність пряжі, є тип матеріалу, шорсткість поверхні, фізичний і хімічний склад і товщина матеріалу.
2. Принцип роботи та схема інфрачервоного термометра: У природному світі всі об’єкти з температурою вище * * нуля градусів постійно випромінюють енергію інфрачервоного випромінювання в навколишній простір. Розмір і довжина хвилі енергії інфрачервоного випромінювання об'єкта тісно пов'язані з його зовнішньою температурою. Таким чином, шляхом вимірювання інфрачервоної енергії, випромінюваної самим об’єктом, можна точно визначити його зовнішню температуру, що є об’єктивною основою для вимірювання температури інфрачервоного випромінювання.
Принцип вимірювання температури інфрачервоним термометром полягає в перетворенні енергії інфрачервоного випромінювання, що випромінюється об’єктом (наприклад, розплавленою сталлю), в електричний сигнал. Величина енергії інфрачервоного випромінювання відповідає температурі самого об'єкта (наприклад, розплавленої сталі), а температуру об'єкта (наприклад, розплавленої сталі) можна визначити за зміною величини електричного сигналу. Інфрачервоний термометр складається з оптичної системи, фотоелектричного детектора, підсилювача сигналу, блоку обробки сигналу, виведення продуктивності та інших відділів. Оптична система концентрує цільову енергію інфрачервоного випромінювання в межах свого поля зору, а розмір поля зору визначається оптичними компонентами та їх положенням на термометрі. Інфрачервона енергія фокусується на фотодетекторі і перетворюється у відповідні електричні сигнали. Сигнал посилюється підсилювачем і обробляється схемою штрафування, а потім перетворюється на значення температури мішені після корекції на основі алгоритму внутрішньої терапії приладу та випромінювальної здатності мішені.
Під час вимірювання температури цілі за допомогою термометра з інфрачервоним випромінюванням першим кроком є вимірювання інфрачервоного випромінювання цілі в діапазоні довжин хвиль, а потім обчислення температури цілі за допомогою диска термометра. Принцип роботи інфрачервоних термометрів можна розділити на монохроматичні та дво-кольорові термометри (радіаційні колориметричні термометри). Монохроматичні термометри пропорційні кількості випромінювання в діапазоні довжин хвиль; Двоколірний термометр пропорційний співвідношенню випромінювання в двох діапазонах.
