Tudjon meg többet az infravörös hőmérők működéséről
Az infravörös hőmérő optikai rendszerből, fotodetektorból, 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 minden nulla feletti hőmérsékletű objektum folyamatosan infravörös sugárzási energiát bocsát 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 ideális sugárzó, amely minden hullámhosszú sugárzó energiát elnyel energiavisszaverődés vagy áteresztés nélkül, felületi emissziós tényezője pedig 1. A természetben létező tényleges objektumok azonban szinte nem fekete testek. 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. Ezért ahhoz, hogy a fekete test sugárzási törvénye minden valós tárgyra alkalmazható legyen, be kell vezetni az anyagtulajdonságokkal és a felület állapotával kapcsolatos arányos együtthatót, vagyis az emissziós tényezőt. Ez az együttható azt mutatja meg, hogy egy tényleges tárgy hősugárzása milyen közel áll a feketetest sugárzásához, és értéke nulla és 1-nél kisebb. A sugárzási törvény szerint mindaddig, amíg az anyag emissziós tényezője ismert, az infravörös sugárzás jellemzői bármely tárgyat meg lehet ismerni. Az emissziót befolyásoló fő tényezők: az anyag típusa, felületi érdesség, fizikai és kémiai szerkezet, valamint az anyag vastagsága.
Ha infravörös sugárzásos hőmérőt használunk a céltárgy hőmérsékletének mérésére, először meg kell mérni a céltárgy infravörös sugárzásának mértékét a sávtartományában, majd a hőmérővel kiszámolja a mért célpont hőmérsékletét. Az egyszínű hőmérő arányos a sávon belüli sugárzás mennyiségével; egy kétszínű hőmérő a két sávban lévő sugárzás mennyiségének arányával arányos.
