Jaka jest zasada i klasyfikacja termometru na podczerwień
1. Zasada podczerwieni: Dopóki temperatura dowolnego obiektu jest wyższa niż zero absolutne (-273 stopień), promieniowanie cieplne będzie emitowane na zewnątrz. Inna jest temperatura obiektu, inna jest również wypromieniowana energia, inna jest również długość fali fali promieniowania. Jednak promieniowanie podczerwone jest zawsze uwzględnione. Dla obiektów o temperaturze poniżej 1,000 stopni Celsjusza falą elektromagnetyczną o najsilniejszym promieniowaniu cieplnym są fale podczerwone. Dlatego pomiar promieniowania podczerwonego samego obiektu może dokładnie określić temperaturę jego powierzchni. Jest to obiektywna podstawa i podstawowe zasady pomiaru temperatury termometrem na podczerwień.
Ciało doskonale czarne jest wyidealizowanym promiennikiem, który pochłania energię promieniowania o wszystkich długościach fal, nie odbija ani nie przepuszcza energii i ma emisyjność na swojej powierzchni równą 1. Jednak przedmioty praktyczne w przyrodzie prawie nie są ciałami doskonale czarnymi. W celu wyjaśnienia i uzyskania prawa rozkładu promieniowania podczerwonego należy w badaniach teoretycznych dobrać odpowiedni model. Jest to skwantowany oscylator promieniowania jamy ciała zaproponowany przez Plancka. Jest to punkt wyjścia wszystkich teorii promieniowania podczerwonego, dlatego nazywa się go prawem promieniowania ciała doskonale czarnego.
Ilość promieniowania wszystkich obiektów rzeczywistych zależy nie tylko od długości fali promieniowania i temperatury obiektu, ale także od rodzaju materiału, metody przygotowania, historii termicznej, stanu powierzchni i warunków środowiskowych obiektu. Dlatego, aby prawo promieniowania ciała doskonale czarnego odnosiło się do wszystkich obiektów rzeczywistych, konieczne jest wprowadzenie współczynnika proporcjonalnego do właściwości materiału i stanu powierzchni, czyli emisyjności. Współczynnik ten reprezentuje poziom bliskości między promieniowaniem cieplnym obiektu rzeczywistego a promieniowaniem ciała doskonale czarnego, a jego wartość mieści się w przedziale od 0 do 1. Zgodnie z prawem promieniowania, o ile znana jest emisyjność materiału , można poznać charakterystykę promieniowania podczerwonego dowolnego obiektu. Głównymi czynnikami wpływającymi na emisyjność przędzy są: rodzaj materiału, chropowatość powierzchni, struktura fizyko-chemiczna oraz grubość materiału.
2. Zasada działania i budowa termometru na podczerwień: W naturze wszystkie obiekty o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego nieustannie emitują energię promieniowania podczerwonego do otaczającej przestrzeni. Wielkość energii promieniowania podczerwonego obiektu i jej rozkład w zależności od długości fali ma bardzo ścisły związek z temperaturą jego powierzchni. Dlatego mierząc energię podczerwieni wypromieniowaną przez sam obiekt, można dokładnie określić temperaturę jego powierzchni, co jest obiektywną podstawą do pomiaru temperatury promieniowania podczerwonego.
Zasada pomiaru temperatury termometru na podczerwień polega na zamianie energii promieniowania promieni podczerwonych emitowanych przez obiekt (taki jak stopiona stal) na sygnał elektryczny. Wielkość energii promieniowania podczerwonego odpowiada temperaturze samego obiektu (takiego jak stopiona stal). , można określić temperaturę obiektu (takiego jak stopiona stal). Termometr na podczerwień składa się z układu optycznego, detektora fotoelektrycznego, wzmacniacza sygnału, przetwarzania sygnału, wyjścia wyświetlacza i innych części. Układ optyczny gromadzi docelową energię promieniowania podczerwonego w swoim polu widzenia, a rozmiar pola widzenia jest określany przez części optyczne termometru i jego położenie. Energia podczerwieni jest skupiana na fotodetektorze i przekształcana w odpowiedni sygnał elektryczny. Sygnał przechodzi przez wzmacniacz i układ przetwarzania sygnału i jest zamieniany na wartość temperatury mierzonego obiektu po skorygowaniu zgodnie z algorytmem wewnętrznej obróbki przyrządu i emisyjności obiektu.
Podczas używania termometru na podczerwień do pomiaru temperatury celu, najpierw należy zmierzyć promieniowanie podczerwone celu w jego zakresie pasma, a następnie temperatura celu, który ma być zmierzony, jest obliczana przez termometr. Zgodnie z zasadą termometry na podczerwień można podzielić na termometry jednokolorowe i termometry dwukolorowe (termometry kolorymetryczne radiacyjne). Jednokolorowy termometr jest proporcjonalny do promieniowania w paśmie; termometr dwukolorowy jest proporcjonalny do promieniowania w dwóch pasmach. Stosunek ilości promieniowania jest proporcjonalny.
3. Rozwój i klasyfikacja termometrów na podczerwień: Technologia pomiaru temperatury w podczerwieni została opracowana w celu skanowania i pomiaru powierzchni ze zmianami termicznymi, określania obrazu rozkładu temperatury i szybkiego wykrywania ukrytych różnic temperatur. To jest kamera termowizyjna na podczerwień. Kamery termowizyjne na podczerwień zaczęły być stosowane w wojsku. Firma TI Corporation ze Stanów Zjednoczonych opracowała pierwszy na świecie system detekcji skanowania w podczerwieni. Od tego czasu technologia termowizyjna w podczerwieni jest stale stosowana w samolotach, czołgach, okrętach wojennych i innej broni w krajach zachodnich jako celowniki termowizyjne do celów wykrywania. System znacznie poprawił możliwość wyszukiwania i trafiania w cele. Termometry na podczerwień są z grubsza klasyfikowane w następujący sposób: (1) termometry punktowe na podczerwień: w tym przenośne i stałe; (2) skanery na podczerwień; (3) kamery termowizyjne na podczerwień.
