Θεωρητικές αρχές μέτρησης υπέρυθρης θερμοκρασίας
Στη φύση, όταν η θερμοκρασία ενός αντικειμένου είναι υψηλότερη από το απόλυτο μηδέν, λόγω της ύπαρξης εσωτερικής θερμικής κίνησης, θα εκπέμπει συνεχώς ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο περιβάλλον, συμπεριλαμβανομένων των υπέρυθρων ακτίνων με εύρος μήκους κύματος 0.75μm~ 100μm. Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό του είναι ότι σε μια δεδομένη θερμοκρασία και μήκος κύματος, η ενέργεια ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο έχει μια μέγιστη τιμή. Αυτό το υλικό ονομάζεται μαύρο σώμα και ο συντελεστής ανάκλασης ορίζεται σε 1. Ο συντελεστής ανάκλασης άλλων υλικών είναι μικρότερος από 1, το οποίο ονομάζεται μαύρο σώμα. Είναι ένα γκρίζο σώμα, γιατί η σχέση μεταξύ της φασματικής ισχύος ακτινοβολίας P (λT) του μαύρου σώματος και της απόλυτης θερμοκρασίας Τ ικανοποιεί το νόμο του Planck. Δείχνει ότι στην απόλυτη θερμοκρασία Τ, η ισχύς ακτινοβολίας του μαύρου σώματος ανά μονάδα επιφάνειας στο μήκος κύματος λ είναι P (λT). Σύμφωνα με αυτή τη σχέση, μπορεί να ληφθεί η αντίστοιχη καμπύλη σχέσης, δηλαδή:
(1) Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η ενέργεια ακτινοβολίας του αντικειμένου γίνεται ισχυρότερη. Αυτό είναι το σημείο εκκίνησης της θεωρίας της υπέρυθρης ακτινοβολίας και η βάση για το σχεδιασμό των υπέρυθρων θερμομέτρων μονής ζώνης.
(2) Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η κορυφή της ακτινοβολίας κινείται προς την κατεύθυνση βραχέων κυμάτων (στα αριστερά) και ικανοποιεί το θεώρημα μετατόπισης του Wien. Το μήκος κύματος στην κορυφή είναι αντιστρόφως ανάλογο με την απόλυτη θερμοκρασία T και η διακεκομμένη γραμμή είναι η γραμμή που συνδέει τις κορυφές. Αυτός ο τύπος μας λέει γιατί τα θερμόμετρα υψηλής θερμοκρασίας λειτουργούν κυρίως σε μικρά κύματα και τα θερμόμετρα χαμηλής θερμοκρασίας λειτουργούν κυρίως σε μεγάλα κύματα.
(3) Ο ρυθμός μεταβολής της ενέργειας ακτινοβολίας με τη θερμοκρασία είναι μεγαλύτερος στα μικρά μήκη κύματος από ότι στα μεγάλα κύματα. Δηλαδή, τα θερμόμετρα που λειτουργούν σε μικρά μήκη κύματος έχουν σχετικά υψηλή αναλογία σήματος προς θόρυβο (υψηλή ευαισθησία) και ισχυρή αντιπαρεμβολή. Το θερμόμετρο θα πρέπει να προσπαθεί να λειτουργεί στην τιμή αιχμής. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε μήκη κύματος, ειδικά στην περίπτωση μικρών στόχων χαμηλής θερμοκρασίας.
Ποια είναι η κανονική θερμοκρασία ενός υπέρυθρου θερμομέτρου;
Η θερμοκρασία του υπέρυθρου θερμομέτρου είναι κανονική εάν είναι κάτω από 36 βαθμούς.
1. Όταν χρησιμοποιείτε ένα υπέρυθρο θερμόμετρο για τη μέτρηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας φωτεινών αντικειμένων, όπως το αλουμίνιο και ο ανοξείδωτος χάλυβας, η ανάκλαση στην επιφάνεια θα επηρεάσει την ένδειξη του υπέρυθρου θερμόμετρου.
2. Πριν διαβάσετε τη θερμοκρασία, μπορείτε να τοποθετήσετε μια ταινία στη μεταλλική επιφάνεια. Αφού εξισορροπηθεί η θερμοκρασία, μετρήστε τη θερμοκρασία στην περιοχή της ταινίας.
3. Το υπέρυθρο θερμόμετρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μετακινηθεί εμπρός και πίσω από την κουζίνα στον χώρο ψύξης και εξακολουθεί να παρέχει ακριβή μέτρηση θερμοκρασίας. Πρέπει να μετρηθεί μετά από ένα χρονικό διάστημα στο νέο περιβάλλον για να επιτευχθεί ισορροπία θερμοκρασίας.
4. Είναι καλύτερο να τοποθετείτε το θερμόμετρο σε μέρος που χρησιμοποιείται συχνά.
