Arbeidsprinsipp og systemsammensetning av infrarødt termometer
Det infrarøde termometeret er sammensatt av optisk system, fotoelektrisk detektor, signalforsterker, signalbehandling, displayutgang og andre deler. Det optiske systemet samler målenergien for infrarød stråling i sitt synsfelt, og størrelsen på synsfeltet bestemmes av de optiske delene av termometeret og dets posisjon. Infrarød energi fokuseres på en fotodetektor og omdannes til et tilsvarende elektrisk signal. Signalet går gjennom forsterkeren og signalbehandlingskretsen, og konverteres til temperaturverdien til det målte målet etter å ha blitt korrigert i henhold til algoritmen for den interne behandlingen av instrumentet og emissiviteten til målet.
I naturen sender alle objekter med en temperatur høyere enn den absolutte null konstant ut infrarød strålingsenergi til det omkringliggende rommet. Størrelsen på den infrarøde strålingsenergien til et objekt og dets fordeling i henhold til bølgelengden har et veldig nært forhold til overflatetemperaturen. Derfor, ved å måle den infrarøde energien som utstråles av objektet selv, kan overflatetemperaturen bestemmes nøyaktig, som er det objektive grunnlaget for måling av infrarød strålingstemperatur.
En svartkropp er en idealisert radiator som absorberer strålingsenergi av alle bølgelengder, har ingen refleksjon eller overføring av energi, og har en emissivitet på 1 på overflaten. Imidlertid er de faktiske gjenstandene i naturen nesten ikke svarte kropper. For å avklare og få distribusjonsloven for infrarød stråling, må en passende modell velges i teoretisk forskning. Dette er den kvantiserte oscillatormodellen av kroppshulestråling foreslått av Planck, og avledet dermed loven om Plancks svarte kroppsstråling, det vil si den svarte kroppens spektralstråling uttrykt ved bølgelengde, som er utgangspunktet for alle teorier om infrarød stråling, så det er kalt loven om svart kroppsstråling. Strålingsmengden til alle faktiske objekter avhenger ikke bare av strålingsbølgelengden og temperaturen til objektet, men også av typen materiale som utgjør objektet, forberedelsesmetode, termisk prosess, overflatetilstand og miljøforhold. Derfor, for å gjøre loven om svart kroppsstråling gjeldende for alle praktiske objekter, må en proporsjonal koeffisient relatert til materialegenskaper og overflatetilstander innføres, det vil si emissivitet. Denne koeffisienten angir hvor nær den termiske strålingen til det faktiske objektet er den svarte kroppsstrålingen, og dens verdi er mellom null og en verdi mindre enn 1. I henhold til strålingsloven, så lenge emissiviteten til materialet er kjent, den infrarøde strålingsegenskapene til ethvert objekt er kjent. Hovedfaktorene som påvirker emissiviteten er: materialtype, overflateruhet, fysisk og kjemisk struktur og materialtykkelse.
Når du bruker et infrarødt strålingstermometer for å måle temperaturen til et mål, er det først nødvendig å måle den infrarøde strålingen til målet innenfor båndområdet, og deretter beregnes temperaturen på det målte målet av termometeret. Et monokromatisk pyrometer er proporsjonalt med mengden stråling innenfor et bånd; et tofarget pyrometer er proporsjonalt med forholdet mellom mengden stråling i de to båndene.
