Arbeidsprinsipp, klassifisering og moderne bruk av infrarødt termometer
Temperaturmålingsprinsippet til det infrarøde termometeret er å konvertere strålingsenergien til de infrarøde strålene som sendes ut av objektet (som smeltet stål) til et elektrisk signal. Størrelsen på den infrarøde strålingsenergien tilsvarer temperaturen på selve objektet (som smeltet stål). , kan temperaturen til en gjenstand (som smeltet stål) bestemmes. Infrarød temperaturmålingsteknologi er utviklet for å skanne og måle temperaturen på overflaten med termiske endringer, bestemme dets temperaturfordelingsbilde og raskt oppdage skjulte temperaturforskjeller. Dette er det infrarøde varmekameraet. Infrarøde termiske kameraer ble først brukt i militæret. På 19 år utviklet TI Corporation i USA verdens første infrarøde skanningsrekognoseringssystem. Etter det ble infrarød termisk bildeteknologi suksessivt brukt i fly, stridsvogner, krigsskip og andre våpen i vestlige land, som et termisk siktesystem for rekognoseringsmål, det har forbedret muligheten til å søke og treffe mål. Det infrarøde termiske kameraet produsert av det svenske AGA-selskapet er i en ledende posisjon innen sivil teknologi. Hvordan gjøre den infrarøde temperaturmålingsteknologien mye brukt er imidlertid fortsatt et problem. Det er et applikasjonstema som er verdig forskning.
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 absolutt 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 svart kropp er en idealisert radiator, som absorberer alle bølgelengder av strålingsenergi, har ingen refleksjon og overføring av energi, og har en emissivitet på 1 på overflaten. Imidlertid er praktiske gjenstander i naturen nesten ikke svarte kropper. Qinghe oppnådde distribusjonsloven for infrarød stråling, og i teoretisk forskning må en passende modell velges, som er den kvantiserte oscillatormodellen for stråling fra kroppshulrom foreslått av Planck, og utledet dermed loven om Plancks svarte kroppsstråling, det vil si svart legeme uttrykt ved bølgelengde Spektral utstråling, som er utgangspunktet for alle teorier om infrarød stråling, kalles loven om svart kroppsstråling. Strålingen av alle faktiske objekter avhenger ikke bare av strålingsbølgelengden og temperaturen til objektet, men også av typen materiale, forberedelsesmetoden og den termiske prosessen til objektet. Det er relatert til faktorer som 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 representerer hvor nær den termiske strålingen til et faktisk objekt er strålingen fra et svart legeme, og verdien er mellom null og en verdi mindre enn 1. I henhold til strålingsloven, så lenge emissiviteten til materialet er kjent, infrarød 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. Monokromatiske pyrometre er proporsjonale med mengden stråling innenfor et bånd; tofargepyrometre er proporsjonale med forholdet mellom mengden stråling i de to båndene.
Infrarød temperaturmåling bruker en punkt-for-punkt analysemetode, det vil si at termisk stråling fra et lokalt område av objektet er fokusert på en enkelt detektor, og strålingseffekten konverteres til temperatur gjennom emissiviteten til det kjente objektet . På grunn av de forskjellige gjenstandene, måleområdene og brukstillfällene, er utseendet og den interne strukturen til infrarøde termometre forskjellige, men den grunnleggende strukturen er generelt lik, hovedsakelig inkludert optisk system, fotodetektor, signalforsterker og signalbehandling, skjermutgang og annet deler. Infrarød stråling som sendes ut av en radiator. Når den kommer inn i det optiske systemet, moduleres den infrarøde strålingen til vekslende stråling av modulatoren, og omdannes til et tilsvarende elektrisk signal av detektoren. Signalet går gjennom forsterkeren og signalbehandlingskretsen, og konverteres til temperaturverdien til det målte målet etter å ha blitt korrigert i henhold til algoritmen i instrumentet og målemissiviteten.
