Kā izvēlēties pareizo infrasarkanā termometra ievadu
Tika izskaidrots infrasarkano termometru darba princips, un, pamatojoties uz pieredzi kalibrēšanas darbā metroloģijas nodaļā, tika apkopota metode piemērotu infrasarkano termometru izvēlei.
Infrasarkanā termometra temperatūras mērīšanas princips ir pārveidot starojuma enerģiju, ko ar objektu (piemēram, izkausētu tēraudu) izstaro elektriskais signāls. Infrasarkanā starojuma enerģijas lielums atbilst objekta (piemēram, izkausētā tērauda) temperatūrai. Balstoties uz pārveidotā elektriskā signāla lielumu, var noteikt objekta temperatūru (piemēram, izkausētu tēraudu).
Infrasarkanais termometrs sastāv no optiskās sistēmas, fotodetektora, signāla pastiprinātāja, signāla apstrādes, displeja izejas un citiem komponentiem. Optiskā sistēma koncentrē mērķa infrasarkano starojuma enerģiju tā redzamības laukā, un redzamības lauka lielumu nosaka optiskie komponenti un to termometra pozīcijas. Infrasarkanā enerģija ir vērsta uz fotodetektoru un pārveidota par atbilstošiem elektriskiem signāliem, kurus pastiprina un apstrādā ar signāla apstrādes ķēdi un kalibrē atbilstoši iebūvētajam algoritmam un instrumenta mērķa izstarojumam
Dabā visi objekti ar temperatūru virs absolūtās nulles pastāvīgi izstaro infrasarkano starojuma enerģiju apkārtējā telpā. Objekta infrasarkanā starojuma enerģijas lielums un viļņa garums ir cieši saistīts ar tā virsmas temperatūru. Tāpēc, izmērot infrasarkano enerģiju, kas izstarota ar pašu objektu, tā virsmas temperatūru var precīzi noteikt, kas ir objektīvs pamats infrasarkanās starojuma temperatūras mērīšanai.
Melnais ķermenis ir idealizēts radiators, kas absorbē visu viļņu garumu radiācijas enerģiju bez jebkādas enerģijas atstarošanās vai pārnešanas, un tā virsmas izstarojums ir 1. Tomēr faktiskie objekti, kas pastāv dabā, gandrīz nav melnādainie. Lai noskaidrotu un iegūtu infrasarkanā starojuma izplatīšanas likumu, teorētiskajā pētījumā jāizvēlas piemērots modelis. Šis ir kvantētais oscilatora ķermeņa dobuma starojuma modelis, ko ierosināja Planks, un tas atvasināja Planka melnās ķermeņa starojuma likumu, proti, melnās ķermeņa starojuma spektrālais mirdzums, kas izteikts viļņa garumā. Šis ir visu infrasarkano starojuma teoriju sākumpunkts, tāpēc to sauc par Blackbody Radiation likumu. Visu faktisko objektu starojuma līmenis ir atkarīgs ne tikai no objekta radiācijas viļņa garuma un temperatūras, bet arī no tādiem faktoriem kā materiāla veids, sagatavošanas metode, termiskais process, virsmas stāvoklis un vides apstākļi, kas veido objektu. Tāpēc, lai padarītu melnā ķermeņa radiācijas likumu, kas piemērojams visiem praktiskajiem objektiem, jāievieš proporcionalitātes koeficients, kas saistīts ar materiāla īpašībām un virsmas stāvokļiem, proti, emisiju. Šis koeficients apzīmē pakāpi, kādā faktiskā objekta termiskais starojums ir tuvu melnā ķermeņa starojumam, ar vērtībām starp nulli un vērtībām, kas mazākas par 1. Saskaņā ar starojuma likumu, ja vien ir zināma materiāla emisija, ir zināma jebkura objekta infrasarkanā starojuma raksturlielumi. Galvenie faktori, kas ietekmē emisiju, ir materiāla tips, virsmas raupjums, fizikālā un ķīmiskā struktūra un materiāla biezums.
