Infrapunatuvastuse ja infrapuna termomeetri põhimõte
Infrapunatuvastuse (infrapunakiirguse tuvastamise) olemus mittepurustava testimise tehnoloogias on kasutada objektide infrapunakiirguse omadusi kontaktivaba infrapuna temperatuuri salvestamiseks.
Infrapuna on elektromagnetlaine, mille olemus on sama kui raadiolainetel ja nähtaval valgusel, lainepikkusega 0,76–100 μm. Lainepikkuse vahemiku alusel saab selle jagada nelja kategooriasse: lähi-infrapuna, keskmine infrapuna, kaug-infrapuna ja ülikaug-infrapuna. Selle asukoht elektromagnetlainete pidevas spektris on raadiolainete ja nähtava valguse vahelises piirkonnas. Infrapunakiirgus on looduses laialt kasutatav elektromagnetlainekiirgus. See põhineb mis tahes objekti poolt tekitatud molekulide ja aatomite ebaregulaarsel liikumisel tavapärases keskkonnas, kiirgades pidevalt soojuslikku infrapunaenergiat. Mida intensiivsem on molekulide ja aatomite liikumine, seda suurem on kiirgusenergia ja vastupidi, seda väiksem on kiirgusenergia.
Kõik objektid, mille temperatuur on üle null kraadi (-273,15 K kraadi), kiirgavad oma molekulaarse liikumise tõttu ümbritsevasse ruumi pidevalt infrapunakiirgust. Infrapunakiirguse energia suurus ja jaotus objekti lainepikkuse järgi on tihedalt seotud selle pinnatemperatuuriga. Kasutades infrapunakiirguse detektorit objekti poolt kiiratava võimsussignaali elektrisignaaliks teisendamiseks (objekti enda poolt kiiratava infrapunaenergia mõõtmine), saab täpselt mõõta objekti pinnatemperatuuri ehk pinnatemperatuuri ruumilist jaotust. skannitud objekti saab üks-ühele simuleerida pildiseadme väljundsignaali kaudu. Pärast elektroonilise süsteemi poolt töötlemist edastatakse see kuvarile, et saada objekti pinnatemperatuuri jaotusele vastav termopilt. Seda meetodit kasutades on võimalik saavutada kaugpildistamist ja sihtmärkide temperatuuri mõõtmist ning neid analüüsida ja hinnata, mis on infrapunakiirguse tuvastamise põhiprintsiip.
Plancki musta keha kiirgusseadus: Must keha on idealiseeritud radiaator, mis neelab kõigi lainepikkuste kiirgusenergiat ilma peegelduse või energia ülekandeta. Selle pinna emissioon on 1. Kuigi looduses päris musta keha pole, on infrapunakiirguse jaotusseaduse mõistmiseks ja saamiseks vaja teoreetilises uurimistöös valida sobiv mudel. See on Plancki pakutud kehaõõne kiirguse kvantostsillaatori mudel, mis tuletab Plancki musta keha kiirguse seaduse, mis on lainepikkusega esindatud musta keha spektraalne kiirgus. See on kõigi infrapunakiirguse teooriate lähtepunkt ja seetõttu nimetatakse seda lühendatult musta keha kiirguse seaduseks.
