Kāds ir infrasarkanā termometra darbības princips?
Ārējā termometra darbības princips
Infrasarkanā termometra darbības principa, tehnisko rādītāju, vides darba apstākļu, darbības un apkopes izpratne ārpus grupas ir palīdzēt lietotājiem pareizi izvēlēties un lietot infrasarkano termometru.
Visi objekti, kuru temperatūra ir augstāka par absolūto nulli, pastāvīgi izstaro infrasarkanā starojuma enerģiju apkārtējai telpai. Objekta infrasarkanā starojuma raksturlielumiem - starojuma enerģijas lielumam un tā sadalījumam pēc viļņa garuma - ir ļoti cieša saistība ar tā virsmas temperatūru. Līdz ar to, izmērot paša objekta izstaroto infrasarkano enerģiju, var precīzi noteikt tā virsmas temperatūru, kas ir objektīvs pamats infrasarkanā starojuma temperatūras mērīšanai.
Melnā ķermeņa starojuma likums:
Melns korpuss ir idealizēts radiators, kas absorbē visus starojuma enerģijas viļņu garumus, tam nav atstarošanas vai enerģijas pārraides, un tā virsmas emisijas koeficients ir 1. Jānorāda, ka dabā īsta melnā ķermeņa nav, taču, lai noskaidrotu un iegūtu infrasarkanā starojuma sadalījuma likumu, teorētiskajos pētījumos ir jāizvēlas atbilstošs modelis, kas ir piedāvātais ķermeņa dobuma starojuma kvantētā oscilatora modelis. ar Planka palīdzību, tāpēc Planka melnā ķermeņa starojuma likums, tas ir, melnā ķermeņa spektrālais izstarojums, ko attēlo viļņa garums, ir visu infrasarkanā starojuma teoriju sākumpunkts, tāpēc to sauc par melnā ķermeņa starojuma likumu.
Objekta izstarojuma ietekme uz radiācijas temperatūras mērījumiem:
Faktiskie objekti, kas pastāv dabā, gandrīz nav melni ķermeņi. Visu faktisko objektu starojuma daudzums ir atkarīgs ne tikai no starojuma viļņa garuma un objekta temperatūras, bet arī no objekta materiāla veida, sagatavošanas metodes, termiskā procesa, virsmas stāvokļa un vides apstākļiem. Tāpēc, lai melnā ķermeņa starojuma likums būtu piemērojams visiem praktiskiem objektiem, ir jāievieš proporcionāls koeficients, kas saistīts ar materiāla īpašībām un virsmas stāvokļiem, tas ir, izstarojuma koeficients. Šis koeficients norāda, cik tuvs faktiskā objekta termiskais starojums ir melnā ķermeņa starojumam, un tā vērtība ir no nulles līdz vērtībai, kas ir mazāka par 1. Saskaņā ar starojuma likumu, ja vien ir zināma materiāla izstarojuma īpašība, tad, ja ir zināma materiāla izstarojuma koeficients, tas ir mazāks par 1. var zināt jebkura objekta infrasarkanā starojuma īpašības.
Galvenie faktori, kas ietekmē emisiju, ir:
Materiāla veids, virsmas raupjums, fizikālā un ķīmiskā struktūra un materiāla biezums utt.
Izmantojot infrasarkanā starojuma termometru mērķa temperatūras mērīšanai, vispirms ir jāizmēra mērķa infrasarkanais starojums tā joslas diapazonā, un pēc tam termometrs aprēķina izmērītā mērķa temperatūru. Monohromatiskie pirometri ir proporcionāli starojuma daudzumam joslā: divkrāsu pirometri ir proporcionāli starojuma daudzuma attiecībai abās joslās.
Infrasarkanā sistēma:
Infrasarkanais termometrs sastāv no optiskās sistēmas, fotoelektriskā detektora, signāla pastiprinātāja, signālu apstrādes, displeja izejas un citām daļām. Optiskā sistēma savā redzes laukā savāc mērķa infrasarkanā starojuma enerģiju, un redzes lauka lielumu nosaka termometra optiskās daļas un tā novietojums. Infrasarkanā enerģija tiek fokusēta uz fotodetektoru un pārvērsta atbilstošā elektriskā signālā. Signāls iet caur pastiprinātāju un signāla apstrādes ķēdi un tiek pārveidots par izmērītā mērķa temperatūras vērtību pēc korekcijas saskaņā ar instrumenta iekšējās apstrādes algoritmu un mērķa emisijas spēju.
