Arbeidsprinsipp og bruk av infrarødt termometer
Infrarød grunnleggende teori
I 1672 ble det oppdaget at sollys (hvitt lys) er sammensatt av lys i forskjellige farger. Samtidig konkluderte Newton at monokromatisk lys er enklere i naturen enn hvitt lys. Bruk et dikroisk prisme til å dekomponere sollys (hvitt lys) til monokromatiske lys av rødt, oransje, gult, grønt, blått, blått, lilla osv. I 1800 oppdaget den britiske fysikeren FW Huxel infrarøde stråler da han studerte forskjellige fargede lys fra termisk synspunkt. Da han studerte varmen fra forskjellige lysfarger, blokkerte han bevisst det eneste vinduet i det mørke rommet med en mørk plate, og åpnet et rektangulært hull i platen, og et stråledelerprisme ble installert i hullet. Når sollys passerer gjennom prismet, dekomponeres det til fargede lysbånd, og et termometer brukes til å måle varmen som finnes i forskjellige farger i lysbåndene. For å sammenligne med omgivelsestemperaturen brukte Huxel flere termometre plassert nær det fargede lysbåndet som sammenlignende termometre for å måle omgivelsestemperaturen. Under eksperimentet oppdaget han ved et uhell et merkelig fenomen: et termometer plassert utenfor det rødlige lyset hadde høyere verdi enn andre temperaturer i rommet. Gjennom prøving og feiling er denne såkalte høytemperatursonen med mest varme alltid plassert utenfor det røde lyset i kanten av lysbåndet Z. Så han annonserte at i tillegg til synlig lys, er det også en "varm linje "usynlig for det menneskelige øyet i strålingen som sendes ut av solen. Denne usynlige "hot line" er plassert utenfor det røde lyset og kalles infrarødt lys. Infrarød er en slags elektromagnetisk bølge, som har samme essens som radiobølger og synlig lys. Oppdagelsen av infrarød er et sprang i menneskelig forståelse av naturen, og det har åpnet en ny bred vei for forskning, utnyttelse og utvikling av infrarød teknologi.
Bølgelengden til infrarøde stråler er mellom 0.76 og 100 μm. I henhold til bølgelengdeområdet kan det deles inn i fire kategorier: nær infrarødt, mellominfrarødt, langt infrarødt og ekstremt langt infrarødt. Dens posisjon i det kontinuerlige spekteret av elektromagnetiske bølger er området mellom radiobølger og synlig lys. . Infrarød stråling er en av de mest omfattende elektromagnetiske strålingene i naturen. Den er basert på det faktum at ethvert objekt vil produsere sine egne molekylære og atomære uregelmessige bevegelser i et konvensjonelt miljø, og kontinuerlig utstråle termisk infrarød energi, molekyler og atomer. Jo mer intens bevegelsen er, jo større er den utstrålte energien, og omvendt, desto mindre blir den utstrålte energien.
Objekter med temperatur over null vil utstråle infrarøde stråler på grunn av sin egen molekylære bevegelse. Etter at kraftsignalet som utstråles av objektet er konvertert til et elektrisk signal av den infrarøde detektoren, kan utgangssignalet til bildeenheten fullstendig simulere den romlige fordelingen av overflatetemperaturen til det skannede objektet en etter en. Etter å ha blitt behandlet av det elektroniske systemet, blir det overført til skjermen og oppnådd Det termiske bildet som tilsvarer varmefordelingen på overflaten av objektet. Ved å bruke denne metoden er det mulig å realisere langdistanse termisk tilstandsbilde og temperaturmåling av målet og analysere og bedømme.
Termisk kameraprinsipp
Infrarød termisk kamera bruker infrarød detektor, optisk bildeobjektivlinse og optisk-mekanisk skanningssystem (den nåværende avanserte fokalplanteknologien utelater optisk-mekanisk skanningssystem) for å motta det infrarøde strålingsenergifordelingsmønsteret til det målte målet og reflektere det til den lysfølsomme sensoren av den infrarøde detektoren. På elementet, mellom det optiske systemet og den infrarøde detektoren, er det en optisk-mekanisk skannemekanisme (brennplanets termiske kamera har ikke denne mekanismen) for å skanne det infrarøde termiske bildet av det målte objektet og fokusere på enheten eller spektroskopisk detektor. Den infrarøde strålingsenergien konverteres til et elektrisk signal av detektoren, og det infrarøde termiske bildet vises på en TV-skjerm eller en monitor etter forsterkningsbehandling, konvertering eller et standard videosignal. Denne typen termisk bilde tilsvarer det termiske distribusjonsfeltet på overflaten av objektet; det er i hovedsak den termiske bildefordelingen av den infrarøde strålingen til hver del av det målte målobjektet. Fordi signalet er veldig svakt, sammenlignet med det synlige lysbildet, mangler det lag og tredimensjonalitet. Derfor, for å bedømme det infrarøde varmefordelingsfeltet til det målte målet mer effektivt under selve operasjonen, brukes ofte noen hjelpetiltak for å øke de praktiske funksjonene til instrumentet, for eksempel bildelysstyrke, kontrastkontroll, ekte standardkorreksjon, falsk fargegjengivelse og andre teknologier
Utviklingen av termiske kameraer
I 1800 oppdaget den britiske fysikeren FW Huxel infrarød, noe som åpnet en bred vei for menneskelig bruk av infrarød teknologi. I første verdenskrig brukte tyskerne infrarøde bildevekslerrør som fotoelektriske konverteringsenheter for å utvikle aktive nattsynsenheter og infrarødt kommunikasjonsutstyr, som la grunnlaget for utviklingen av infrarød teknologi.
Etter andre verdenskrig ble den første generasjonen av infrarød bildebehandlingsenhet for militærfeltet utviklet av Texas Instruments Corporation i USA etter nesten et år med leting. Det kalles Infrared Finding System (FLIR), som bruker det optiske mekaniske systemet til å skanne den infrarøde strålingen til det målte målet. Fotondetektoren mottar tegnene på todimensjonal infrarød stråling, og etter fotoelektrisk konvertering og en serie instrumentbehandling dannes et videobildesignal. Den opprinnelige formen for dette systemet er en ikke-sanntids automatisk temperaturdistribusjonsregistrator. Senere, med utviklingen av indiumantimonid og germanium-dopet kvikksølvfoton-detektorer på 1950-tallet, begynte høyhastighetsskanning og sanntidsvisning av termiske målbilder å dukke opp. system.
