W jaki sposób stosuje się termometr podczas walcowania na gorąco?
1. Podstawowe zasady
Wszystkie obiekty o temperaturze wyższej od zera stale emitują energię promieniowania podczerwonego do otaczającej przestrzeni. Charakterystyka promieniowania podczerwonego obiektu: wielkość energii promieniowania i jej rozkład w zależności od długości fali mają bardzo ścisły związek z temperaturą jego powierzchni. Dlatego mierząc energię podczerwieni wypromieniowaną przez sam obiekt, można dokładnie określić temperaturę jego powierzchni, co stanowi obiektywną podstawę pomiaru temperatury promieniowania podczerwonego.
Termometr na podczerwień, znany również jako pomiar temperatury za pomocą promieniowania podczerwonego, to technologia wykorzystująca promieniowanie podczerwone emitowane przez sam obiekt do pomiaru temperatury obiektu. Promieniowanie podczerwone lub promieniowanie podczerwone to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 0,76 μm do 1000 μm. W przypadku idealnego ciała czarnego całkowita moc promieniowania wszystkich długości fali emitowanych na jednostkę powierzchni do przestrzeni półkulistej (w skrócie całkowite promieniowanie lub intensywność promieniowania) jest 4-krotnością temperatury obiektu. Proporcjonalnie do mocy:
Mb(T)=σT4(1)
Jest to prawo Stephena-Boltzmanna. Wśród nich σ=5.6697×10-8W/m2K4 nazywane jest stałą Stephena-Boltzmanna.
Równanie (1) stosuje się do obiektów rzeczywistych i należy je pomnożyć przez emisyjność:
Mgb(T)=εσT4
Można zauważyć, że intensywność emisji spontanicznej Mgb(T) dowolnego obiektu jest powiązana z temperaturą obiektu i emisyjnością obiektu. Emisyjność ε obiektu jest bezpośrednio powiązana z jego właściwościami materiałowymi (skład, metal i niemetal, kryształ i amorfia itp.), stanem powierzchni (gładka i chropowata powierzchnia, stopień utlenienia, zanieczyszczenie lub powłoka powierzchniowa itp.) i temperaturę obiektu. Jeśli emisyjność obiektu zostanie odpowiednio dobrana, można dokładnie określić rzeczywistą temperaturę mierzonego obiektu.
Termometr na podczerwień składa się z trzech części: układu optycznego, jednostki detekcyjnej i przetwarzania sygnału. Główną funkcją układu optycznego jest zebranie mocy promieniowania mierzonego celu i skierowanie jej na detektor podczerwieni. Zadaniem detektora podczerwieni jest konwersja odebranego promieniowania podczerwonego na wyjściowy sygnał elektryczny.
