Care este principiul și clasificarea termometrelor cu infraroșu?
1. Principiul infraroșu: Orice obiect a cărui temperatură este peste * * zero grade (-273 grade) va emite radiații termice spre exterior. Diferența de temperatură a obiectului va avea ca rezultat o diferență în energia radiată și lungimea de undă a undei de radiație. Cu toate acestea, radiația infraroșie este întotdeauna inclusă. Pentru obiectele sub o mie de grade Celsius, cele mai puternice unde electromagnetice lovite de radiația lor termică sunt undele infraroșii. Prin urmare, prin măsurarea radiației infraroșii a obiectului însuși, temperatura aspectului acestuia poate fi determinată cu precizie. Aceasta este baza obiectivă și principiul fundamental al măsurării temperaturii termometrului cu infraroșu.
Un corp negru este un radiator idealizat care absoarbe energia radiației de toate lungimile de undă fără nicio reflectare sau transmitere a energiei, iar emisivitatea sa este 1. Cu toate acestea, aproape toate obiectele reale din lumea naturală nu sunt corpuri negre. Pentru a clarifica și obține legea de difuzie a radiației infraroșii, în cercetarea teoretică trebuie selectat un model adecvat. Acesta este modelul oscilator cuantificat al radiației cavității corpului propus de Planck, care a derivat legea lui Planck a radiației corpului negru, adică radiația spectrală a radiației corpului negru exprimată în lungime de undă. Acesta este punctul de plecare al tuturor teoriilor radiațiilor infraroșii, de aceea se numește legea radiației corpului negru.
Nivelul de radiație al tuturor obiectelor reale depinde nu numai de lungimea de undă a radiației și de temperatura obiectului, ci și de factori precum tipul de material utilizat pentru construirea obiectului, metodele de pregătire, istoricul termic și aspectul și condițiile. Prin urmare, pentru a aplica legea radiației corpului negru tuturor obiectelor reale, este necesar să se introducă un coeficient de proporționalitate legat de proprietățile materialului și stările de aspect și anume emisivitatea. Acest coeficient reprezintă nivelul de proximitate dintre radiația termică a obiectelor reale și radiația corpului negru, cu o valoare între 0 și 1. Conform legii radiației, atâta timp cât se cunoaște emisivitatea unui material, se pot determina caracteristicile radiației infraroșii ale oricărui obiect. Factorii importanți care afectează emisivitatea firului includ tipul materialului, rugozitatea suprafeței, aspectul fizic și chimic și grosimea materialului.
2. Principiul de funcționare și aspectul unui termometru cu infraroșu: În lumea naturală, toate obiectele cu temperaturi peste * * zero grade emit în mod continuu energie de radiație infraroșu în spațiul înconjurător. Mărimea și lungimea de undă a energiei radiației infraroșii a unui obiect sunt strâns legate de temperatura de aspect. Prin urmare, prin măsurarea energiei infraroșii radiate de un obiect însuși, temperatura sa externă poate fi determinată cu precizie, care este baza obiectivă pentru măsurarea temperaturii radiației infraroșii.
Principiul de măsurare a temperaturii unui termometru cu infraroșu este de a converti energia de radiație a infraroșului emisă de un obiect (cum ar fi oțelul topit) într-un semnal electric. Mărimea energiei radiației infraroșii corespunde temperaturii obiectului (cum ar fi oțelul topit) în sine, iar temperatura obiectului (cum ar fi oțelul topit) poate fi determinată de modificarea mărimii semnalului electric. Termometrul cu infraroșu constă dintr-un sistem optic, detector fotoelectric, amplificator de semnal, pedeapsă de procesare a semnalului, ieșire de performanță și alte departamente. Sistemul optic concentrează energia radiației infraroșii țintă în câmpul său vizual, iar dimensiunea câmpului vizual este determinată de componentele optice și de pozițiile lor ale termometrului. Energia infraroșu este focalizată pe fotodetector și convertită în semnale electrice corespunzătoare. Semnalul este amplificat de un amplificator și procesat de un circuit de penalizare, apoi convertit la valoarea temperaturii țintei după corecție bazată pe algoritmul terapiei interne a instrumentului și emisivitatea țintă.
Când se măsoară temperatura unei ținte folosind un termometru cu radiații infraroșii, primul pas este măsurarea radiației infraroșii a țintei în intervalul său de lungimi de undă și apoi calcularea temperaturii țintei folosind discul termometrului. Principiul termometrelor cu infraroșu poate fi împărțit în termometre monocromatice și termometre cu două-culori (termometre colorimetrice cu radiații). Termometrele monocromatice sunt proporționale cu cantitatea de radiație din banda de lungime de undă; Termometrul cu două culori este proporțional cu raportul de radiație în două benzi.
