Ποια είναι η αρχή και η ταξινόμηση του υπέρυθρου θερμόμετρου;
1. Υπέρυρη Αρχή: Κάθε αντικείμενο με θερμοκρασία πάνω από * * μηδενικούς βαθμούς (-273 βαθμός) εκπέμπει θερμική ακτινοβολία προς τα έξω. Η διαφορά στη θερμοκρασία του αντικειμένου οδηγεί σε διαφορά στην ακτινοβολούμενη ενέργεια και το μήκος κύματος του κύματος ακτινοβολίας. Ωστόσο, η υπέρυθρη ακτινοβολία περιλαμβάνεται πάντοτε. Για αντικείμενα κάτω από χίλια βαθμούς Κελσίου, το ισχυρότερο ηλεκτρομαγνητικό κύμα που χτυπήθηκε από θερμική ακτινοβολία είναι το υπέρυθρο κύμα. Επομένως, με τη μέτρηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας του ίδιου του αντικειμένου, η θερμοκρασία εμφάνισής του μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια. Αυτή είναι η αντικειμενική βάση και η θεμελιώδης αρχή της μέτρησης της θερμοκρασίας του υπέρυθρου θερμόμετρου.
Ένα μαύρο σώμα είναι ένα εξιδανικευμένο καλοριφέρ που απορροφά την ακτινοβολία της ενέργειας όλων των μηκών κύματος χωρίς καμία αντανάκλαση ή μετάδοση ενέργειας και η εκπομπή του είναι 1. Ωστόσο, σχεδόν όλα τα πραγματικά αντικείμενα στον φυσικό κόσμο δεν είναι μαύρα. Προκειμένου να διευκρινιστεί και να ληφθεί ο νόμος διάχυσης της υπέρυθρης ακτινοβολίας, πρέπει να επιλεγεί ένα κατάλληλο μοντέλο στη θεωρητική έρευνα. Αυτό είναι το μοντέλο κβαντισμένου ταλαντωτή της ακτινοβολίας της κοιλότητας του σώματος που προτάθηκε από τον Planck, το οποίο προέρχεται από το νόμο της ακτινοβολίας του Blackbody του Planck, δηλαδή τη φασματική ακτινοβολία της ακτινοβολίας του μαύρου σώματος που εκφράζεται σε μήκος κύματος. Αυτό είναι το σημείο εκκίνησης όλων των θεωριών υπέρυθρης ακτινοβολίας, επομένως ονομάζεται νόμος περί ακτινοβολίας Blackbody.
Το επίπεδο ακτινοβολίας όλων των πραγματικών αντικειμένων εξαρτάται όχι μόνο από το μήκος κύματος ακτινοβολίας και τη θερμοκρασία του αντικειμένου, αλλά και από παράγοντες όπως ο τύπος του υλικού που χρησιμοποιείται για την κατασκευή του αντικειμένου, των μεθόδων παρασκευής, του θερμικού ιστορικού και της εμφάνισης και των συνθηκών. Ως εκ τούτου, προκειμένου να εφαρμοστεί ο νόμος περί ακτινοβολίας του μαύρου σώματος σε όλα τα πραγματικά αντικείμενα, είναι απαραίτητο να εισαχθεί ένας συντελεστής αναλογικότητας που σχετίζεται με τις ιδιότητες των υλικών και τις καταστάσεις εμφάνισης, δηλαδή την εκπομπή. Αυτός ο συντελεστής αντιπροσωπεύει το επίπεδο εγγύτητας μεταξύ της θερμικής ακτινοβολίας των πραγματικών αντικειμένων και της ακτινοβολίας του μαύρου σώματος, με τιμή μεταξύ {0}} και 1. Οι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την εκπομπή του νήματος περιλαμβάνουν τον τύπο υλικού, την τραχύτητα της επιφάνειας, τη φυσική και χημική διάταξη και το πάχος του υλικού.
2. Η αρχή λειτουργίας και η διάταξη ενός υπέρυθρου θερμόμετρου: στον φυσικό κόσμο, όλα τα αντικείμενα με θερμοκρασίες πάνω από * * μηδενικοί βαθμοί συνεχώς εκπέμπουν ενέργεια υπέρυθρης ακτινοβολίας στον περιβάλλοντα χώρο. Το μέγεθος και το μήκος κύματος της υπέρυθρης ακτινοβολίας ενός αντικειμένου συνδέονται στενά με τη θερμοκρασία εμφάνισής του. Επομένως, με τη μέτρηση της υπέρυθρης ενέργειας που ακτινοβολείται από ένα αντικείμενο, η εξωτερική θερμοκρασία του μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια, η οποία είναι η αντικειμενική βάση για τη μέτρηση της θερμοκρασίας της υπέρυθρης ακτινοβολίας.
Η αρχή μέτρησης της θερμοκρασίας ενός υπερύθρου θερμόμετρου είναι η μετατροπή της ενέργειας ακτινοβολίας της υπέρυθρης που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο (όπως ο τετηγμένος χάλυβας) σε ένα ηλεκτρικό σήμα. Το μέγεθος της ενέργειας υπέρυθρης ακτινοβολίας αντιστοιχεί στη θερμοκρασία του αντικειμένου (όπως ο τετηγμένος χάλυβας) και η θερμοκρασία του αντικειμένου (όπως ο τετηγμένος χάλυβας) μπορεί να προσδιοριστεί από την αλλαγή στο μέγεθος του ηλεκτρικού σήματος. Το υπέρυθρο θερμόμετρο αποτελείται από οπτικό σύστημα, φωτοηλεκτρικό ανιχνευτή, ενισχυτή σήματος, τιμωρία επεξεργασίας σήματος, παραγωγή απόδοσης και άλλα τμήματα. Το οπτικό σύστημα συγκεντρώνει την ενέργεια υπέρυθρης ακτινοβολίας στόχου στο οπτικό πεδίο του και το μέγεθος του οπτικού πεδίου καθορίζεται από τα οπτικά συστατικά και τις θέσεις του θερμόμετρου. Η υπέρυθρη ενέργεια επικεντρώνεται στον φωτοανιχνευτή και μετατρέπεται σε αντίστοιχα ηλεκτρικά σήματα. Το σήμα ενισχύεται από έναν ενισχυτή και επεξεργάζεται με κύκλωμα ποινής και στη συνέχεια μετατρέπεται στην τιμή θερμοκρασίας του στόχου μετά από διόρθωση με βάση τον αλγόριθμο της εσωτερικής θεραπείας του οργάνου και της εκπομπής στόχου.
Κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας ενός στόχου χρησιμοποιώντας ένα θερμόμετρο υπέρυθρης ακτινοβολίας, το πρώτο βήμα είναι να μετρηθεί η υπέρυθρη ακτινοβολία του στόχου εντός του εύρους μήκους κύματος και στη συνέχεια να υπολογίσει τη θερμοκρασία του στόχου χρησιμοποιώντας το δίσκο θερμόμετρου. Η αρχή των υπέρυθρων θερμομέτρων μπορεί να χωριστεί σε μονοχρωματικά θερμόμετρα και θερμόμετρα δύο χρωμάτων (χρωματομετρικά θερμόμετρα ακτινοβολίας). Τα μονοχρωματικά θερμόμετρα είναι ανάλογα με την ποσότητα ακτινοβολίας εντός της ζώνης μήκους κύματος. Το θερμόμετρο διπλού χρώματος είναι ανάλογο με την αναλογία ακτινοβολίας σε δύο ζώνες.
3. Η ανάπτυξη και η ταξινόμηση των υπερύθρων θερμομέτρων: οι δεξιότητες μέτρησης της θερμοκρασίας υπερύθρων έχουν αυξηθεί στο σημείο όπου μπορούν να σαρώσουν και να μετρήσουν τη θερμοκρασία των επιφανειών με θερμικές αλλαγές, να καθορίζουν τις εικόνες διάχυσης θερμοκρασίας και να ανιχνεύσουν γρήγορα τις κρυμμένες διαφορές θερμοκρασίας. Αυτή είναι η υπέρυθρη θερμική απεικόνιση. Οι κάμερες υπερύθρων θερμικής απεικόνισης άρχισαν να εφαρμόζονται και η αμερικανική εταιρεία TI ανέπτυξε το μεγαλύτερο σύστημα ντετέκτιβ σάρωσης υπέρυθρης σάρωσης. Στο μέλλον, οι δεξιότητες υπερύθρων θερμικής απεικόνισης χρησιμοποιήθηκαν συνεχώς στις δυτικές χώρες για αεροσκάφη, δεξαμενές, πολεμικά πλοία και άλλα όπλα. Ως σύστημα θερμικής παρακολούθησης για σκοπούς ντετέκτιβ, βελτίωσε σημαντικά την ικανότητα αναζήτησης, ξύλινου και παροχής στόχων. Τα υπερύθιμα θερμόμετρα γενικά ταξινομούνται ως εξής: (1) θερμόμετρα υπέρυθρων σημείων: συμπεριλαμβανομένων φορητών και σταθερών τύπων, (2) σαρωτής υπέρυθρων · (3) Υπερυρική θερμική απεικόνιση.
