Kortárs infravörös hőmérő alkalmazások elemzése
Az infravörös hőmérő hőmérsékletmérési elve, hogy a tárgy által kibocsátott infravörös sugárzási energiát 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 hőmérséklet mérési technológiát a felület hőváltozással történő hőmérsékletének szkennelésére és mérésére, hőmérsékleteloszlási képének meghatározására, valamint a rejtett hőmérsékleti különbségek gyors észlelésére fejlesztették ki. Ez az infravörös hőkamera. Az infravörös hőkamerákat először a hadseregben használták. 2019-ben az egyesült államokbeli TI Corporation kifejlesztette a világ első infravörös pásztázó felderítő rendszerét. Később az infravörös hőképalkotási technológiát egymás után használták repülőgépekben, tankokban, hadihajókban és más fegyverekben a nyugati országokban, mint a felderítő célpontok hőmérő rendszere, amely 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 a cél infravörös sugárzás energiáját gyűjti a látómezőjében, a látómező méretét a hőmérő optikai részei és helyzete határozza meg. Az infravörös energiát egy fotodetektorra fókuszálják, és megfelelő elektromos jellé alakítják át. A jel áthalad az erősítőn és a jelfeldolgozó áramkörön, és a műszer belső kezelésének 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 nagysága és hullámhossz szerinti eloszlása nagyon szoros összefüggésben van a felületi hőmérsékletével. Ezért a tárgy által kisugárzott infravörös energia mérésével pontosan meghatározható annak felületi hőmérséklete, amely az infravörös sugárzás hőmérsékletmérésének objektív alapja.
A fekete test egy idealizált sugárzó, amely minden hullámhosszú sugárzási energiát elnyel, nincs visszaverődése vagy energiaáteresztése, felülete emissziós tényezője 1. A gyakorlati tárgyak azonban a természetben szinte nem fekete testek. Az infravörös sugárzás eloszlásának tisztázásához és megismeréséhez az elméleti kutatásban megfelelő modellt kell kiválasztani. Ez a Planck által javasolt testüreg-sugárzás kvantált oszcillátormodellje, így levezette a Planck-féle fekete test sugárzásának törvényét, vagyis a fekete test hullámhosszal kifejezett spektrális sugárzásának törvényét, amely minden infravörös sugárzás elmélet kiindulópontja, tehát a fekete test sugárzás törvényének nevezik. Valamennyi tényleges tárgy sugárzási mennyisége nemcsak a sugárzás hullámhosszától és a tárgy hőmérsékletétől függ, hanem a tárgyat alkotó anyag típusától, az előkészítési módtól, a hőfolyamattól, a felület állapotától és a környezeti feltételektől is.
Az infravörös hőmérsékletmérés pontonkénti elemzési módszert alkalmaz, vagyis az objektum helyi területének hősugárzását egyetlen detektorra fókuszálják, és a sugárzási teljesítményt az ismert tárgy emissziós tényezője révén hőmérsékletgé alakítják. . A különböző észlelt tárgyak, mérési tartományok és felhasználási alkalmak miatt az infravörös hőmérők megjelenése és belső felépítése eltérő, de az alapvető felépítés általában hasonló, elsősorban optikai rendszert, fotodetektort, jelerősítőt és jelfeldolgozást, kijelző kimenetet és egyéb elemeket tartalmaz. alkatrészek. Radiátor által kibocsátott infravörös sugárzás. Az optikai rendszerbe belépve az infravörös sugárzást a modulátor váltakozó sugárzássá modulálja, és a detektor megfelelő elektromos jellé alakítja át. A jel áthalad az erősítőn és a jelfeldolgozó áramkörön, és a műszerben lévő algoritmus és a cél emissziós tényezője szerinti korrekció után a mért cél hőmérsékleti értékévé alakul.
