Bevezetés az infravörös hőmérő működési elvébe
Az infravörös hőmérő optikai rendszerből, fotodetektorból, jelerősítőből, jelfeldolgozásból, kijelzőkimenetből és egyéb részekből áll: az optikai rendszer a cél infravörös sugárzás energiáját gyűjti össze a látómezőjében, a látómező méretét pedig a látómező határozza meg. a hőmérő optikai részei. És a helyzete meghatározott. Az infravörös energiát a 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 célérték emissziós tényezője szerint korrigálás után a mért célpont hőmérsékletévé 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 elnyeli a sugárzási energia minden hullámhosszát, nincs visszaverődése vagy energiaáteresztése, és a felületén az emissziós tényező 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. Ezért ahhoz, hogy a fekete test sugárzásának törvénye minden gyakorlati tárgyra alkalmazható legyen, be kell vezetni az anyagtulajdonságokkal és a felületi állapotokkal kapcsolatos arányos együtthatót, vagyis az emissziós tényezőt. Ez az együttható azt mutatja meg, hogy az aktuális tárgy hősugárzása milyen közel áll a fekete test sugárzásához, értéke pedig nulla és 1-nél kisebb érték között van. A sugárzás törvénye szerint mindaddig, amíg az anyag emissziós tényezője ismert, bármely tárgy infravörös sugárzási jellemzői ismertek. Az emissziós tényezőt befolyásoló főbb tényezők: anyagtípus, felületi érdesség
fok, fizikai és kémiai szerkezet és anyagvastagság stb.
Ha infravörös hőmérőt használunk a céltárgy hőmérsékletének mérésére, először meg kell mérni a céltárgy infravörös sugárzását a sávtartományán belül, majd a hőmérő kiszámítja a mért célpont hőmérsékletét. A monokróm hőmérő arányos a sávban lévő sugárzással; a kétszínű hőmérő a két sáv sugárzásának arányával arányos.
