Wybór długości fali roboczej termometru na podczerwień
W naturze, gdy temperatura obiektu jest wyższa od zera absolutnego, ze względu na istnienie wewnętrznego ruchu termicznego, będzie on w sposób ciągły emitował do otoczenia fale elektromagnetyczne, w tym promienie podczerwone o paśmie od 0,75 do 100 um. Zastosowanie termometrów na podczerwień Wykonane na tej zasadzie.
Zakres długości fal światła widzialnego wynosi od {{0}},38 do 0,78 mikronów, a robocza długość fali przemysłowych termometrów na podczerwień mieści się w zakresie od 0,65 do 14 mikronów.
Wybór długości fali roboczej termometru na podczerwień
Wybór roboczej długości fali/pasma termometru na podczerwień jest pierwszą kwestią, którą muszą wziąć pod uwagę projektanci przyrządów. Podstawa wyboru roboczej długości fali jest wieloaspektowa.
●Określ roboczą długość fali na podstawie zakresu pomiaru temperatury
Prawo promieniowania Plancka pokazuje, że w przypadku obiektu znajdującego się blisko ciała doskonale czarnego, im wyższa temperatura, tym większa wypromieniowana energia, a szczytowa długość fali przesuwa się w kierunku fal krótkich wraz ze wzrostem temperatury. Dlatego z punktu widzenia wykorzystania energii fala krótka jest zwykle używana do pomiaru wysokiej temperatury, fala długa jest używana do pomiaru niskiej temperatury, a pomiar temperatury średniej plasuje się gdzieś pomiędzy.
●Określ roboczą długość fali na podstawie emisyjności obiektu
Ogólnie rzecz biorąc, mierzone obiekty są różnego rodzaju. Niemożliwe jest, aby termometr spełniał jednocześnie wymagania różnych mierzonych obiektów. W przypadku obiektów, które nie są ani ciałami czarnymi, ani ciałami szarymi, doboru roboczej długości fali nie można określić wyłącznie na podstawie zakresu pomiarowego, ale głównie na podstawie zmiany emisyjności mierzonego obiektu wraz z długością fali.
●Określ roboczą długość fali w oparciu o widmo transmisji atmosferycznej
Termometr na podczerwień odbiera energię promieniowania mierzonego obiektu i przechodzi przez środkową atmosferę. Aby ograniczyć wpływ absorpcji atmosferycznej na wyniki pomiarów, oprócz uwzględnienia powyższych czynników przy wyborze roboczej długości fali, należy zwrócić także uwagę na dobór okien, przez które atmosfera przepuszcza promieniowanie. Tak zwane okno przepuszczalności atmosferycznej nie jest całkowicie niechłonne. Transmitancja maleje wraz ze wzrostem odległości. Oczywiście wspomniana tutaj odległość mierzona jest w setkach metrów. Jeśli chodzi o odległość kilku metrów, nie będzie to miało znaczącego wpływu; wspomniane tutaj okno atmosferyczne oznacza, że atmosfera nie zawiera dużej ilości pary wodnej, dymu i pyłu.
Wybierz roboczą długość fali termometru na podczerwień. Krótko mówiąc, użyj 8~14 dla niskiej temperatury i 0.8~1.0μm dla wysokiej temperatury. Inne strefy temperaturowe są dostępne przy 1,6 μm, 2,2 μm i 3,9 μm. Ponieważ niektóre materiały są przezroczyste przy pewnych długościach fal, energia podczerwona będzie penetrować te materiały i dla tego materiału należy wybrać specjalną długość fali.
