Mis on infrapuna termomeetri tööpõhimõte?
Välise termomeetri tööpõhimõte
Infrapunatermomeetri tööpõhimõtte, tehniliste näitajate, keskkonna töötingimuste, töö ja hoolduse mõistmine väljaspool gruppi on aidata kasutajatel infrapunatermomeetrit õigesti valida ja kasutada.
Kõik objektid, mille temperatuur on kõrgem kui absoluutne null, kiirgavad ümbritsevasse ruumi pidevalt infrapunakiirgust. Objekti infrapunakiirguse omadused - kiirgusenergia suurus ja selle jaotus lainepikkuse järgi - on väga tihedalt seotud selle pinna temperatuuriga. Seetõttu saab objekti enda poolt kiirgavat infrapunaenergiat mõõtes täpselt määrata selle pinnatemperatuuri, mis on infrapunakiirguse temperatuuri mõõtmise objektiivseks aluseks.
Musta keha kiirguse seadus:
Must keha on idealiseeritud radiaator, mis neelab kõik kiirgusenergia lainepikkused, millel puudub peegeldus ega energia ülekandmine ning mille pinnal on kiirgusvõime 1. Olgu öeldud, et päris musta keha looduses ei eksisteeri, kuid infrapunakiirguse jaotusseaduse selgitamiseks ja saamiseks tuleb teoreetilises uurimistöös valida sobiv mudel, milleks on välja pakutud kehaõõnsuskiirguse kvantitud ostsillaatormudel. Plancki poolt, nii et Plancki musta keha kiirguse seadus, st musta keha spektraalne kiirgustihedus, mida esindab lainepikkus, on kõigi infrapunakiirguse teooriate lähtepunkt, mistõttu seda nimetatakse musta keha kiirguse seaduseks.
Objekti emissiooni mõju kiirgustemperatuuri mõõtmisele:
Looduses eksisteerivad tegelikud objektid pole peaaegu mustad kehad. Kõikide tegelike objektide kiirgushulk ei sõltu mitte ainult kiirguse lainepikkusest ja objekti temperatuurist, vaid ka objekti materjali tüübist, valmistamismeetodist, termilisest protsessist, pinna seisundist ja keskkonnatingimustest. Seetõttu tuleb musta keha kiirguse seaduse kohaldamiseks kõikidele praktilistele objektidele kasutusele võtta materjali omaduste ja pinnaseisunditega seotud proportsionaalne koefitsient ehk emissioon. See koefitsient näitab, kui lähedane on tegeliku objekti soojuskiirgus musta keha kiirgusele ja selle väärtus jääb nulli ja väärtuse vahele, mis on väiksem kui 1. Kiirgusseaduse kohaselt on nii kaua, kuni on teada materjali emissioonivõime, kiirguse kiirguse mõju. mis tahes objekti infrapunakiirguse omadusi saab teada.
Peamised emissiivsust mõjutavad tegurid on:
Materjali tüüp, pinna karedus, füüsikaline ja keemiline struktuur ning materjali paksus jne.
Infrapunakiirguse termomeetri kasutamisel sihtmärgi temperatuuri mõõtmiseks on kõigepealt vaja mõõta sihtmärgi infrapunakiirgust selle ribavahemikus ja seejärel arvutatakse termomeetri abil mõõdetud sihtmärgi temperatuur. Monokromaatilised püromeetrid on võrdelised kiirguse hulgaga ribas: kahevärvilised püromeetrid on võrdelised kiirguse hulga suhtega kahes ribas.
Infrapuna süsteem:
Infrapunatermomeeter koosneb optilisest süsteemist, fotoelektrilisest detektorist, signaalivõimendist, signaalitöötlusest, kuvari väljundist ja muudest osadest. Optiline süsteem kogub sihtmärgi infrapunakiirguse energiat oma vaatevälja ning vaatevälja suuruse määravad termomeetri optilised osad ja selle asukoht. Infrapunaenergia fokusseeritakse fotodetektorile ja muundatakse vastavaks elektrisignaaliks. Signaal läbib võimendi ja signaalitöötlusahela ning teisendatakse pärast korrigeerimist mõõdetud sihtmärgi temperatuuriväärtuseks vastavalt instrumendi sisetöötluse algoritmile ja sihtmärgi kiirgusvõimele.
