Uzziniet vairāk par infrasarkano staru termometru darbību
Infrasarkanais termometrs sastāv no optiskās sistēmas, fotodetektora, signāla pastiprinātāja, signālu apstrādes, displeja izejas un citām daļām. Optiskā sistēma savā redzes laukā savāc mērķa infrasarkanā starojuma enerģiju. Redzes lauka lielumu nosaka termometra optiskās daļas un to pozīcijas. Infrasarkanā enerģija tiek fokusēta uz fotodetektoru un pārvērsta atbilstošā elektriskā signālā. Signāls iet caur pastiprinātāju un signālu apstrādes ķēdi un pēc korekcijas tiek pārveidots par izmērītā mērķa temperatūras vērtību saskaņā ar instrumenta iekšējo apstrādes algoritmu un mērķa emisijas spēju.
Dabā visi objekti ar temperatūru virs nulles pastāvīgi izstaro infrasarkanā starojuma enerģiju apkārtējā telpā. Objekta infrasarkanā starojuma enerģijas daudzums un sadalījums pēc viļņa garuma ir cieši saistīts ar tā virsmas temperatūru. Tāpēc, mērot infrasarkano enerģiju, ko izstaro pats objekts, var precīzi izmērīt tā virsmas temperatūru. Tas ir objektīvs pamats, uz kura balstās infrasarkanā starojuma temperatūras mērīšana.
Melns ķermenis ir ideāls radiators, kas absorbē visu viļņu garumu starojuma enerģiju bez enerģijas atstarošanas vai pārraides, un tā virsmas izstarojuma koeficients ir 1. Tomēr gandrīz visi faktiskie dabā esošie objekti nav melni ķermeņi. Lai noskaidrotu un iegūtu infrasarkanā starojuma sadalījuma noteikumus, teorētiskajā pētījumā jāizvēlas atbilstošs modelis. Šis ir Planka ierosinātais ķermeņa dobuma starojuma kvantētā oscilatora modelis. Tika iegūts Planka melnā ķermeņa starojuma likums, tas ir, melnā ķermeņa spektrālais spožums, kas izteikts viļņa garumā. Tas ir visu infrasarkanā starojuma teoriju sākumpunkts, tāpēc to sauc par melnā ķermeņa starojuma likumu. 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 objekta vides apstākļi. Tāpēc, lai melnā ķermeņa radiācijas likums būtu piemērojams visiem reāliem objektiem, ir jāievieš proporcionāls koeficients, kas saistīts ar materiāla īpašībām un virsmas stāvokli, tas ir, emisijas spēju. Šis koeficients parāda, cik tuvu faktiskā objekta termiskais starojums ir melnā ķermeņa starojumam, un tā vērtība ir no nulles līdz vērtībai, kas ir mazāka par 1. Saskaņā ar radiācijas likumu, ja ir zināma materiāla izstarojuma koeficients, infrasarkanā starojuma raksturlielumi. var zināt jebkuru objektu. Galvenie faktori, kas ietekmē emisijas koeficientu, ir: materiāla veids, virsmas raupjums, fizikālā un ķīmiskā struktūra un materiāla biezums.
Izmantojot infrasarkanā starojuma termometru mērķa temperatūras mērīšanai, vispirms ir jāmēra mērķa infrasarkanā starojuma daudzums tā joslas diapazonā, un pēc tam termometrs aprēķina izmērītā mērķa temperatūru. Vienkrāsains termometrs ir proporcionāls starojuma daudzumam joslā; divu krāsu termometrs ir proporcionāls starojuma daudzuma attiecībai abās joslās.
