Infrasarkanā termometra sastāvs un darbības princips
Infrasarkanā sistēma: infrasarkanais termometrs sastāv no optiskās sistēmas, optoelektronikas, signāla pastiprinātāja, signālu apstrādes, displeja izejas un citiem komponentiem. Optiskā sistēma savā redzes laukā savāc mērķa infrasarkanā starojuma enerģiju, un redzes lauka lielumu nosaka optiskie komponenti un to termometra pozīcijas. Infrasarkanā enerģija ir vērsta uz fotoelektrību un tiek pārveidota atbilstošos elektriskos signālos. Signāls tiek pārveidots par pārbaudītā mērķa temperatūras vērtību pēc pastiprināšanas un apstrādes ar signālu apstrādes ķēdi, un tiek koriģēts saskaņā ar instrumenta iekšējās apstrādes algoritmu un mērķa emisijas spēju. Infrasarkano termometru darbības principa, tehnisko specifikāciju, vides darba apstākļu, darbības un apkopes izpratne ir pamats, lai lietotāji pareizi izvēlētos un lietotu infrasarkanos termometrus.
Turklāt jāņem vērā arī mērķa un termometra vides apstākļi, piemēram, temperatūra, atmosfēra, piesārņojums un traucējumi, lai novērtētu to ietekmi uz darbības rādītājiem un korekcijas metodēm. Jebkurš objekts, kura temperatūra pārsniedz relatīvo nulli, izstaros infrasarkano starojumu. Infrasarkanais termometrs uztver un mēra objekta izstarotā infrasarkanā starojuma viļņa garumu un var iegūt atbilstošo temperatūru. Visi objekti, kuru temperatūra pārsniedz relatīvo nulli, pastāvīgi izstaro infrasarkanā starojuma enerģiju apkārtējā telpā. Objekta infrasarkanā starojuma enerģijas lielums un viļņa garuma sadalījums ir cieši saistīts ar tā virsmas temperatūru. Tāpēc, mērot infrasarkano enerģiju, ko izstaro pats objekts, var precīzi izmērīt tā virsmas temperatūru, kas ir objektīvs pamats infrasarkanā starojuma temperatūras mērīšanai. Melnā ķermeņa radiācijas likums: melns ķermenis ir idealizēts radiators, kas absorbē visu viļņu garumu starojuma enerģiju bez jebkādas atstarošanas vai enerģijas pārraides. Tās virsmas emisijas koeficients ir 1.
Jāuzsver, ka dabā īsta melnā ķermeņa nav, taču, lai izprastu un iegūtu infrasarkanā starojuma sadalījuma likumu, teorētiskajos pētījumos ir jāizvēlas piemērots modelis. Šis ir Planka ierosinātais ķermeņa dobuma starojuma kvantizētais oscilatora modelis, kas atvasina Planka melnā ķermeņa starojuma likumu, tas ir, melnā ķermeņa spektrālo spožumu, kas izteikts viļņa garumā. Tas ir visu infrasarkanā starojuma teoriju sākumpunkts, līdz ar to melnā ķermeņa starojuma likums. Objekta izstarojuma ietekme uz radiācijas temperatūras mērījumiem: gandrīz visi faktiskie dabā esošie objekti nav melni ķermeņi. Visu faktisko objektu starojuma daudzums ir atkarīgs ne tikai no starojuma viļņa garuma un objekta temperatūras, bet arī no tādiem faktoriem kā materiāla veids, sagatavošanas metode, termiskais process, virsmas stāvoklis un vides apstākļi, kas veido objektu. objektu. Infrasarkanā enerģija tiek fokusēta uz fotoelektrisko detektoru un pārveidota atbilstošos elektriskos signālos. Signāls tiek pārveidots par pārbaudītā mērķa temperatūras vērtību pēc kalibrēšanas ar pastiprinātāju un signālu apstrādes ķēdi saskaņā ar instrumenta iekšējo algoritmu un mērķa izstarojuma spēju.
Tāpēc, lai melnā ķermeņa radiācijas likums attiektos uz visiem praktiskiem objektiem, ir nepieciešams ieviest proporcionālu koeficientu, kas saistīts ar materiāla īpašībām un virsmas stāvokļiem, proti, emisijas spēju. Šis koeficients atspoguļo tuvumu starp faktiskā objekta termisko starojumu un melnā ķermeņa starojumu ar vērtību no nulles līdz vērtībai, kas ir mazāka par 1. Saskaņā ar starojuma likumu, kamēr ir zināma materiāla izstarojuma koeficients, infrasarkanais starojums. ir zināmi jebkura objekta starojuma raksturlielumi. Galvenie faktori, kas ietekmē emisijas koeficientu, ir materiāla veids, virsmas raupjums, fizikāli ķīmiskā struktūra un materiāla biezums. Mērot mērķa temperatūru, izmantojot infrasarkanā starojuma termometru, pirmais solis ir mērīt mērķa infrasarkano starojumu tā viļņu garuma diapazonā, un pēc tam termometrs aprēķina izmērītā mērķa temperatūru. Monohromatiskais termometrs ir proporcionāls starojuma daudzumam diapazonā; Divu krāsu termometra attiecība pret abu joslu starojumu ir proporcionāla
