Elemzés az infravörös hőmérő technológia modern alkalmazásairól
Az infravörös hőmérő hőmérsékletmérési elve, hogy a tárgy által kibocsátott infravörös sugarak sugárzási energiáját elektromos jellé alakítja. Az infravörös sugárzási energia mérete megfelel magának a tárgy hőmérsékletének. Az átalakított elektromos jel nagysága szerint meghatározható a tárgy hőmérséklete. Az infravörös hőmérsékletmérés technológiája odáig fejlődött, hogy képes leolvasni és mérni a hőváltozással járó felület hőmérsékletét, meghatározni annak hőmérsékleteloszlási képét, és gyorsan észlelni a rejtett hőmérsékleti különbségeket. Ez egy infravörös hőkamera. Az infravörös hőkamerákat először a hadseregben használták. Az amerikai TI Company 1999-ben fejlesztette ki a világ első infravörös pásztázó felderítő rendszerét. Azóta az infravörös hőképalkotási technológiát repülőgépekben, harckocsikban, hadihajókban és egyéb fegyverekben alkalmazzák a nyugati országokban. , mint a felderítő célok hőmérő rendszere, nagymértékben javítja a célpontok keresésének és eltalálásának képességét. A svéd AGA cég által gyártott infravörös hőkamera vezető szerepet tölt be a polgári technológiában.
Az infravörös hőmérő optikai rendszerből, fotoelektromos detektorból, jelerősítőből, jelfeldolgozásból, kijelzőkimenetből és egyéb részekből áll. Az optikai rendszer összegyűjti a cél infravörös sugárzás energiáját a látómezőjében. A látómező méretét a hőmérő optikai részei és azok helyzete határozzák meg. Az infravörös energiát a fotodetektorra fókuszálják, és megfelelő elektromos jellé alakítják. A jel áthalad az erősítőn és a jelfeldolgozó áramkörön, és a műszer belső kezelési algoritmusa és a cél emissziós tényezője szerinti korrekció után a mért célpont hőmérsékleti értékévé alakul.
A természetben az abszolút nullánál magasabb hőmérsékletű objektumok folyamatosan infravörös sugárzási energiát bocsátanak ki a környező térbe. Egy tárgy infravörös sugárzási energiájának mennyisége és hullámhossz szerinti eloszlása szorosan összefügg a felületi hőmérsékletével. Ezért a tárgy által kisugárzott infravörös energia mérésével annak felületi hőmérséklete pontosan mérhető. Ez az infravörös sugárzás hőmérséklet mérésének objektív alapja.
A fekete test egy idealizált sugárzó, amely minden hullámhosszú sugárzó energiát elnyel energiavisszaverődés vagy átvitel nélkül. Felületi emissziós tényezője 1. Azonban szinte minden, a természetben létező tényleges objektum nem fekete test. Az infravörös sugárzás eloszlási szabályainak tisztázásához és megismeréséhez az elméleti kutatásban megfelelő modellt kell kiválasztani. Ez a Planck által javasolt testüreg-sugárzás kvantált oszcillátormodellje. Levezették a fekete test sugárzásának Planck-törvényét, vagyis a fekete test hullámhosszban kifejezett spektrális sugárzását. Ez az összes infravörös sugárzás elmélet kiindulópontja, ezért nevezik fekete test sugárzási törvényének. Az összes tényleges objektum sugárzási mennyisége nemcsak a sugárzás hullámhosszától és a tárgy hőmérsékletétől függ, hanem olyan tényezőktől is, mint az anyag típusa, az előkészítési mód, a termikus folyamat, a felület állapota és a tárgy környezeti feltételei.
Az infravörös hőmérsékletmérés pontonkénti elemzést alkalmaz, vagyis az objektum egy helyi területének hősugárzását egyetlen detektorra fókuszálják, és a sugárzási teljesítményt az ismert tárgy emissziós tényezője révén hőmérsékletgé alakítják. A különböző érzékelendő objektumok, mérési tartományok és felhasználási alkalmak miatt az infrahőmérők megjelenése és belső felépítése eltérő, de az alapvető felépítések általában hasonlóak, beleértve az optikai rendszereket, a fotodetektorokat, a jelerősítőket és a jelfeldolgozást, valamint a kijelző kimeneteket. más részekből áll össze. Radiátor által kibocsátott infravörös sugárzás. Az optikai rendszerbe belépve az infravörös sugárzást a modulátor váltakozó sugárzássá modulálja, majd a detektor megfelelő elektromos jelekké alakítja. A jel áthalad az erősítőn és a jelfeldolgozó áramkörön, és a műszerben lévő algoritmus és a cél emissziós tényezője szerinti korrekció után a mért célpont hőmérsékleti értékévé konvertálódik.
