Στοιχεία υπέρυθρων θερμομέτρων και αρχή λειτουργίας
Σύστημα υπερύθρων: Θερμόμετρο υπερύθρων από το οπτικό σύστημα, φωτοηλεκτρικό, ενισχυτής σήματος και επεξεργασία σήματος, έξοδος οθόνης και άλλα εξαρτήματα. Οπτικό σύστημα σύγκλιση του οπτικού του πεδίου της ενέργειας υπέρυθρης ακτινοβολίας στόχου, το μέγεθος του οπτικού πεδίου από τα οπτικά μέρη του θερμομέτρου και η θέση τους για τον προσδιορισμό. Η υπέρυθρη ενέργεια εστιάζεται στο φωτοηλεκτρικό και μετατρέπεται σε αντίστοιχο ηλεκτρικό σήμα. Αυτό το σήμα μετατρέπεται σε τιμή θερμοκρασίας για τον στόχο αφού περάσει από ενισχυτές και κυκλώματα επεξεργασίας σήματος και διορθωθεί για την εκπομπή στόχου σύμφωνα με τους αλγόριθμους που χρησιμοποιούνται στο όργανο. Η κατανόηση της αρχής λειτουργίας του υπέρυθρου θερμομέτρου, των τεχνικών προδιαγραφών, των περιβαλλοντικών συνθηκών και της λειτουργίας και συντήρησης είναι η βάση για να επιλέξει και να χρησιμοποιήσει σωστά ο χρήστης το υπέρυθρο θερμόμετρο.
Επιπλέον, θα πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη τον στόχο και το πυρόμετρο βρίσκεται σε περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως θερμοκρασία, ατμόσφαιρα, ρύπανση και παρεμβολές και άλλους παράγοντες στους δείκτες απόδοσης και τις μεθόδους διόρθωσης. Οποιοδήποτε αντικείμενο με θερμοκρασία πάνω από ** μηδέν εκπέμπει υπέρυθρο φως. Το υπέρυθρο θερμόμετρο λαμβάνει και μετρά το μήκος κύματος των υπέρυθρων ακτίνων που εκπέμπονται από το αντικείμενο και μπορεί να ληφθεί η αντίστοιχη θερμοκρασία. Όλα τα αντικείμενα με θερμοκρασίες πάνω από **μηδέν βαθμούς εκπέμπουν συνεχώς υπέρυθρη ακτινοβολία στον περιβάλλοντα χώρο. Το μέγεθος της ενέργειας υπέρυθρης ακτινοβολίας του αντικειμένου και η κατανομή του ανά μήκος κύματος - και η θερμοκρασία της επιφάνειάς του έχουν πολύ στενή σχέση. Επομένως, μέσω της μέτρησης της υπέρυθρης ενέργειας που εκπέμπεται από το ίδιο το αντικείμενο, θα είναι σε θέση να προσδιορίσει με ακρίβεια τη θερμοκρασία της επιφάνειάς του, η οποία είναι η αντικειμενική βάση για τη μέτρηση της θερμοκρασίας της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Νόμος ακτινοβολίας μαύρου σώματος: το μαύρο σώμα είναι ένα εξιδανικευμένο θερμαντικό σώμα, το οποίο απορροφά όλα τα μήκη κύματος της ακτινοβολούμενης ενέργειας, χωρίς ανάκλαση και μετάδοση ενέργειας, η ικανότητα εκπομπής της επιφάνειάς του είναι 1.
Πρέπει να σημειωθεί ότι δεν υπάρχει πραγματικό μαύρο σώμα στη φύση, αλλά για να αποσαφηνιστεί και να ληφθεί ο νόμος της κατανομής της υπέρυθρης ακτινοβολίας, στη θεωρητική μελέτη πρέπει να επιλέξετε το κατάλληλο μοντέλο, το οποίο ο Planck πρότεινε το δονικό μοντέλο κβαντοποίησης ακτινοβολίας κοιλότητας σώματος , που οδήγησε στο νόμο του Planck για την ακτινοβολία του μαύρου σώματος, δηλαδή το μήκος κύματος της φασματικής ακτινοβολίας του μαύρου σώματος, αυτό είναι το σημείο εκκίνησης για όλη τη θεωρία της υπέρυθρης ακτινοβολίας, που ονομάζεται νόμος της ακτινοβολίας μαύρου σώματος. Η επίδραση της εκπομπής αντικειμένων στη ραδιομετρική μέτρηση της θερμοκρασίας: η ύπαρξη πραγματικών αντικειμένων στη φύση, σχεδόν όλα δεν είναι μαύρα σώματα. Όλο το πραγματικό αντικείμενο της ακτινοβολίας εκτός από το ότι βασίζεται στο μήκος κύματος της ακτινοβολίας και τη θερμοκρασία του αντικειμένου, αλλά και με τη σύνθεση του τύπου υλικού του αντικειμένου, τις μεθόδους προετοιμασίας, τις θερμικές διεργασίες, καθώς και την κατάσταση της επιφάνειας και τις περιβαλλοντικές συνθήκες και άλλους παράγοντες. Η υπέρυθρη ενέργεια εστιάζεται στον φωτοανιχνευτή και μετατρέπεται σε αντίστοιχο ηλεκτρικό σήμα. Αυτό το σήμα μετατρέπεται στην τιμή θερμοκρασίας του στόχου από έναν ενισχυτή και ένα κύκλωμα επεξεργασίας σήματος σύμφωνα με τον εσωτερικό αλγόριθμο του οργάνου και τη διόρθωση εκπομπής στόχου.
Επομένως, για να καταστεί ο νόμος της ακτινοβολίας του μαύρου σώματος εφαρμόσιμος σε όλα τα πραγματικά αντικείμενα, είναι απαραίτητο να εισαχθεί ένας συντελεστής αναλογικότητας, δηλαδή η εκπομπή, που σχετίζεται με τη φύση του υλικού και την κατάσταση της επιφάνειας. Αυτός ο συντελεστής αντιπροσωπεύει την εγγύτητα της θερμικής ακτινοβολίας του πραγματικού αντικειμένου με την ακτινοβολία του μαύρου σώματος και έχει τιμή μεταξύ μηδέν και τιμής μικρότερης του ενός. Σύμφωνα με το νόμο της ακτινοβολίας, εφόσον γνωρίζουμε την ικανότητα εκπομπής του υλικού, γνωρίζουμε τα χαρακτηριστικά της υπέρυθρης ακτινοβολίας οποιουδήποτε αντικειμένου. Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την εκπομπή είναι: ο τύπος του υλικού, η τραχύτητα της επιφάνειας, η φυσική και χημική δομή και το πάχος του υλικού. Κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας ενός στόχου με ένα πυρόμετρο υπέρυθρης ακτινοβολίας, πρώτα μετράται η υπέρυθρη ακτινοβολία του στόχου εντός της ζώνης του και στη συνέχεια υπολογίζεται η θερμοκρασία του στόχου από το πυρόμετρο.
