Az infravörös hőmérő összetétele és működési elve
Infravörös rendszer: Az infravörös hőmérő optikai rendszerből, optoelektronikából, jelerősítőből, jelfeldolgozásból, kijelzőkimenetből és egyéb alkatrészekből áll. Az optikai rendszer a céltárgy infravörös sugárzási energiáját gyűjti a látóterében, a látómező méretét pedig az optikai komponensek és a hőmérő elhelyezkedése határozza meg. Az infravörös energiát a fotoelektromosságra összpontosítják, és megfelelő elektromos jelekké alakítják. A jelet a jelfeldolgozó áramkör felerősítése és feldolgozása után a vizsgált cél hőmérsékleti értékévé alakítja, és a műszer belső kezelésének algoritmusa és a cél emissziós tényezője szerint korrigálja. Az infravörös hőmérők működési elvének, műszaki jellemzőinek, környezeti munkakörülményeinek, működésének és karbantartásának ismerete az alapja annak, hogy a felhasználók helyesen válasszák ki és használják az infrahőmérőket.
Ezenkívül figyelembe kell venni a cél és a hőmérő környezeti feltételeit, például a hőmérsékletet, a légkört, a szennyezést és az interferenciát a teljesítménymutatókra és a korrekciós módszerekre gyakorolt hatásuk szempontjából. Bármely tárgy, amelynek hőmérséklete relatív nulla felett van, infravörös sugárzást bocsát ki. Az infravörös hőmérő fogadja és méri a tárgy által kibocsátott infravörös hullámhosszát, és képes a megfelelő hőmérsékletet lemérni. Minden relatív nulla feletti hőmérsékletű objektum folyamatosan infravörös sugárzást bocsát ki a környező térbe. Egy tárgy infravörös sugárzási energiájának mérete és hullámhossz-eloszlása szorosan összefügg a felületi hőmérsékletével. Ezért magának a tárgynak a kibocsátott infravörös energiájának mérésével pontosan mérhető annak felületi hőmérséklete, ami az infravörös sugárzás hőmérsékletmérésének objektív alapja. Fekete test sugárzási törvénye: A fekete test egy idealizált sugárzó, amely minden hullámhosszon elnyeli a sugárzási energiát visszaverődés vagy energiaátvitel nélkül. Felületi emissziós tényezője 1.
Kiemelendő, hogy a természetben nem létezik valódi feketetest, de az infravörös sugárzás eloszlási törvényének megértéséhez és megismeréséhez az elméleti kutatásban megfelelő modellt kell választani. Ez a Planck által javasolt testüreg-sugárzás kvantált oszcillátormodellje, amely a Planck feketetest-sugárzás törvényét, vagyis a fekete test hullámhosszban kifejezett spektrális sugárzását vezeti le. Ez minden infravörös sugárzás elmélet kiindulópontja, innen ered a feketetestek sugárzási törvénye. A tárgy emissziós képességének hatása a sugárzási hőmérséklet mérésére: A természetben jelenlévő tényleges tárgyak szinte mindegyike nem fekete test. Az összes tényleges tárgy 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 környezeti feltételek, amelyek a tárgyat alkotják. tárgy. Az infravörös energiát a fotoelektromos detektorra összpontosítják, és megfelelő elektromos jelekké alakítják. A jel az erősítő és a jelfeldolgozó áramkör által a műszer belső algoritmusa és a cél emissziós tényezője szerint történő kalibrálás után a vizsgált cél hőmérsékleti értékévé konvertálódik.
Ezért ahhoz, hogy a feketetestek sugárzási törvénye minden gyakorlati objektumra érvényes legyen, be kell vezetni az anyagtulajdonságokkal és a felületi állapotokkal kapcsolatos arányos együtthatót, nevezetesen az emissziós tényezőt. Ez az együttható a tényleges tárgy hősugárzása és a feketetest sugárzása közötti közelséget jelenti, nulla és 1-nél kisebb értékkel. A sugárzás törvénye szerint, amíg egy anyag emissziós tényezője ismert, az infravörös sugárzás bármely tárgy sugárzási jellemzői ismertek. Az emissziót befolyásoló fő tényezők az anyag típusa, a felületi érdesség, a fizikai-kémiai szerkezet és az anyagvastagság. A céltárgy hőmérsékletének infravörös sugárzási hőmérővel történő mérésekor első lépésként megmérjük a céltárgy infravörös sugárzását annak hullámhossz-tartományán belül, majd a hőmérő kiszámítja a mért célpont hőmérsékletét. A monokromatikus hőmérő arányos a sávon belüli sugárzás mennyiségével; A kétszínű hőmérő és a két sáv sugárzásának aránya arányos
