Mi az infravörös hőmérők elve és osztályozása?
1. Infravörös elv: Minden olyan tárgy, amelynek hőmérséklete * * nulla fok (-273 fok) felett van, hősugárzást bocsát ki kifelé. A tárgy hőmérsékletének különbsége a kisugárzott energia és a sugárzási hullám hullámhosszának különbségét eredményezi. Az infravörös sugárzás azonban mindig benne van. Az ezer Celsius-fok alatti objektumok esetében a hősugárzás által sújtott legerősebb elektromágneses hullámok az infravörös hullámok. Ezért magának a tárgynak az infravörös sugárzásának mérésével annak megjelenési hőmérséklete pontosan meghatározható. Ez az infravörös hőmérő hőmérsékletmérés objektív alapja és alapelve.
A fekete test egy idealizált sugárzó, amely minden hullámhosszú sugárzási energiát elnyel mindenféle visszaverődés vagy energiaátvitel nélkül, és emissziós tényezője 1. A természeti világban azonban szinte minden valós objektum nem fekete test. Az infravörös sugárzás diffúziós törvényének tisztázása és megszerzése érdekében az elméleti kutatásban megfelelő modellt kell kiválasztani. Ez a Planck által javasolt testüreg-sugárzás kvantált oszcillátormodellje, amely levezette a feketetest-sugárzás Planck-törvényét, vagyis a feketetest-sugárzás hullámhosszban kifejezett spektrális sugárzását. Ez az összes infravörös sugárzás elmélet kiindulópontja, ezért nevezik feketetest-sugárzási törvénynek.
Az összes valós objektum sugárzási szintje nemcsak az objektum sugárzási hullámhosszától és hőmérsékletétől függ, hanem olyan tényezőktől is, mint az objektum felépítéséhez használt anyag típusa, az előkészítési módszerek, a hőtörténet, valamint a megjelenés és a körülmények. Ezért ahhoz, hogy a feketetestek sugárzási törvényét minden valós objektumra alkalmazni lehessen, be kell vezetni egy arányossági együtthatót az anyag tulajdonságaihoz és megjelenési állapotaihoz, nevezetesen az emissziós tényezőt. Ez az együttható a valós tárgyak hősugárzása és a feketetest sugárzás közötti közelségi szintet jelenti, 0 és 1 közötti értékkel. A sugárzás törvénye szerint, amíg egy anyag emissziós tényezője ismert, bármely tárgy infravörös sugárzási jellemzői meghatározhatók. A fonal emissziós képességét befolyásoló fontos tényezők közé tartozik az anyag típusa, a felületi érdesség, a fizikai és kémiai elrendezés, valamint az anyagvastagság.
2. Az infravörös hőmérő működési elve és elrendezése: A természeti világban minden * * nulla fok feletti hőmérsékletű objektum folyamatosan infravörös sugárzási energiát bocsát ki a környező térbe. Egy tárgy infravörös sugárzási energiájának mérete és hullámhossza szorosan összefügg a megjelenési hőmérsékletével. Ezért egy tárgy által kisugárzott infravörös energia mérésével pontosan meghatározható annak külső hőmérséklete, ami az infravörös sugárzás hőmérsékletmérésének objektív alapja.
Az infravörös hőmérő hőmérsékletmérési elve az, hogy egy tárgy (például az olvadt acél) által kibocsátott infravörös sugárzás sugárzási energiáját elektromos jellé alakítja. Az infravörös sugárzási energia nagysága magának a tárgynak (például az olvadt acélnak) a hőmérsékletének felel meg, a tárgy (például acélolvadék) hőmérsékletét pedig az elektromos jel nagyságának változása határozhatja meg. Az infravörös hőmérő optikai rendszerből, fotoelektromos detektorból, jelerősítőből, jelfeldolgozási büntetésből, teljesítménykimenetből és egyéb részlegekből áll. Az optikai rendszer a megcélzott infravörös sugárzás energiáját a látóterében koncentrálja, a látómező méretét pedig az optikai komponensek és a hőmérő elhelyezkedése határozza meg. Az infravörös energiát a fotodetektorra fókuszálják, és megfelelő elektromos jelekké alakítják. A jelet egy erősítő felerősíti és büntetőáramkör dolgozza fel, majd a műszer belső terápiájának algoritmusa és a cél emissziós tényezője alapján korrekciót követően a célpont hőmérsékleti értékére konvertálja.
A céltárgy hőmérsékletének infravörös hőmérővel történő mérésekor első lépésként meg kell mérni a céltárgy infravörös sugárzását annak hullámhossz-tartományán belül, majd a hőmérő korong segítségével kiszámítani a céltárgy hőmérsékletét. Az infravörös hőmérők elve monokromatikus hőmérőkre és két színes hőmérőkre (sugárzási kolorimetriás hőmérőkre) osztható. A monokromatikus hőmérők arányosak a hullámhossz-sávon belüli sugárzás mennyiségével; A kétszínű hőmérő két sávban arányos a sugárzás arányával.
