Kuidas termomeetrit kuumvaltsimisel kasutatakse?
1. Põhiprintsiibid
Kõik nullist kõrgema temperatuuriga objektid kiirgavad ümbritsevasse ruumi pidevalt infrapunakiirgust. Objekti infrapunakiirguse omadused: kiirgusenergia suurus ja jaotus lainepikkuse järgi on väga tihedas seoses selle pinnatemperatuuriga. Seetõttu saab objekti enda poolt kiirgavat infrapunaenergiat mõõtes täpselt määrata selle pinnatemperatuuri, mis on infrapunakiirguse temperatuuri mõõtmise objektiivseks aluseks.
Infrapunatermomeeter, tuntud ka kui infrapunakiirguse temperatuuri mõõtmine, on tehnoloogia, mis kasutab objekti enda poolt kiirgavat infrapunakiirgust objekti temperatuuri mõõtmiseks. Infrapunakiirgus ehk infrapunakiirgus on elektromagnetkiirgus lainepikkusega 0,76 μm kuni 1000 μm. Ideaalse musta keha puhul on kõigi lainepikkuste summaarne kiirgusvõimsus, mis kiirgub poolkerakujulisse ruumi pindalaühiku kohta (lühendatult kui kogukiirgus või kiirgusintensiivsus) objekti temperatuurist 4 korda. Proportsionaalne võimsusega:
Mb(T)=σT4(1)
See on Stephen-Boltzmanni seadus. Nende hulgas nimetatakse σ=5.6697×10-8W/m2K4 Stephen-Boltzmanni konstandiks.
Võrrandit (1) kasutatakse reaalsete objektide jaoks ja see tuleb korrutada emissiooniga:
Mgb(T)=εσT4
On näha, et mis tahes objekti spontaanse emissiooni intensiivsus Mgb(T) on seotud objekti temperatuuri ja objekti emissiooniga. Objekti emissioonivõime ε on otseselt seotud selle materjali omadustega (koostis, metall ja mittemetall, kristall ja amorfne jne), pinna olekuga (sile ja kare pind, oksüdatsiooniaste, reostus või pinnakate jne). ja objekti temperatuur. Kuni objekti kiirgusvõimet saab õigesti valida, on mõõdetava objekti tegelik temperatuur võimalik täpselt saada.
Infrapunatermomeeter koosneb kolmest osast: optiline süsteem, tuvastusseade ja signaalitöötlus. Optilise süsteemi põhiülesanne on koguda mõõdetud sihtmärgi kiirgusvõimsust ja panna see koonduma infrapunadetektorile. Infrapunadetektori ülesanne on muundada vastuvõetud infrapunakiirgus elektrisignaali väljundiks.
