Kiire infrapuna termomeetrid – funktsionaalne kirjeldus
Kiire infrapunatermomeeter koosneb optilisest süsteemist, fotodetektorist, signaalivõimendist, signaalitöötlusest, kuvari väljundist ja muudest osadest. Kiire infrapunatermomeeter mõõdab infrapunakiirguse energiat läbi infrapunadetektorite (termodetektorid ja fotoelektrilised detektorid) ja muundab selle elektrilisteks signaalideks ning seejärel vastavalt kiirguse põhiseadustele temperatuuriks.
Optiline süsteem kogub sihtmärgi infrapunakiirguse energiat oma vaateväljas. Vaatevälja suuruse määravad termomeetri optilised komponendid ja asend. Infrapunaenergia fokusseeritakse fotodetektorile ja muundatakse vastavaks elektrisignaaliks. Signaal teisendatakse mõõdetud sihtmärgi temperatuuriväärtuseks pärast seda, kui see on arvutatud võimendi ja signaalitöötlusahela poolt vastavalt instrumendi sees olevale algoritmile ja korrigeeritud sihtmärgi kiirgusvõimega. Lisaks tuleks arvesse võtta ka keskkonnatingimusi, kus sihtmärk ja termomeeter asuvad, näiteks selliste tegurite mõju nagu temperatuur, atmosfäär, saaste ja häired jõudlusnäitajatele ja parandusmeetoditele.
Objektide pinnatemperatuuri mõõtmiseks kasutatakse kiireid infrapunatermomeetreid. Termomeetri optiliste komponentide kiiratav, peegeldunud ja edastatav energia koondub detektorile. Termomeetri elektroonilised komponendid muudavad selle teabe temperatuurinäitudeks ja kuvavad need termomeetri näidikupaneelil. Infrapunatermomeetri kuvatavat temperatuuri nimetatakse sageli sihtmärgi heledustemperatuuriks, mis erineb objekti tegelikust temperatuurist, kuna objekti kiirgusvõimel on teatud mõju kiirgustemperatuuri mõõtmisele. Peaaegu kõik tegelikud objektid looduses ei ole mustad kehad. Kõikide tegelike objektide kiirgushulk ei sõltu mitte ainult kiirguse lainepikkusest ja objekti temperatuurist, vaid ka sellistest teguritest nagu materjali tüüp, valmistamisviis, termiline protsess, pinna seisund ja objekti keskkonnatingimused. Seetõttu tuleb musta keha kiirgusseaduse kohaldamiseks kõikidele reaalsetele objektidele kasutusele võtta materjali omaduste ja pinnaseisundiga seotud proportsionaalne koefitsient ehk kiirgusvõime. See koefitsient näitab, kui lähedal on tegeliku objekti soojuskiirgus musta keha kiirgusele ja selle väärtus jääb vahemikku 0 kuni 1. Kiirgusseaduse kohaselt saate teada materjali kiirgusvõimet, kui teate mis tahes objekti infrapunakiirguse omadused.
