Princip rada infracrvenih termometara
Infracrveni termometar se sastoji od optičkog sistema, fotodetektora, pojačala signala, obrade signala, izlaza za displej i drugih delova. Optički sistem prikuplja ciljnu energiju infracrvenog zračenja unutar svog vidnog polja. Veličina vidnog polja određena je optičkim dijelovima termometra i njihovim položajima. Infracrvena energija se fokusira na fotodetektor i pretvara u odgovarajući električni signal. Signal prolazi kroz pojačalo i krug za obradu signala, te se nakon korekcije konvertuje u temperaturnu vrijednost izmjerene mete prema internom algoritmu tretmana instrumenta i ciljnoj emisivnosti.
U prirodi, svi objekti sa temperaturom iznad nule neprestano emituju energiju infracrvenog zračenja u okolni prostor. Količina energije infracrvenog zračenja objekta i njegova distribucija po talasnoj dužini usko su povezani sa temperaturom njegove površine. Stoga, mjerenjem infracrvene energije koju zrači sam objekt, može se precizno izmjeriti temperatura njegove površine. Ovo je objektivna osnova na kojoj se zasniva mjerenje temperature infracrvenog zračenja.
Crno tijelo je idealan radijator koji apsorbira energiju zračenja svih valnih dužina bez refleksije ili prijenosa energije, a njegova površinska emisivnost je 1. Međutim, gotovo svi stvarni objekti koji postoje u prirodi nisu crna tijela. Da bi se razjasnila i dobila pravila raspodjele infracrvenog zračenja, u teorijskom istraživanju mora se odabrati odgovarajući model. Ovo je model kvantizovanog oscilatora zračenja tjelesnih šupljina koji je predložio Planck. Izveden je Plankov zakon zračenja crnog tijela, odnosno spektralni zračenje crnog tijela izraženo u talasnoj dužini. Ovo je početna tačka svih teorija infracrvenog zračenja, pa se zove zakon zračenja crnog tijela. Količina zračenja svih stvarnih objekata ne zavisi samo od talasne dužine zračenja i temperature objekta, već i od faktora kao što su vrsta materijala, način pripreme, termički proces, stanje površine i uslovi okoline objekta. Stoga, da bi zakon zračenja crnog tijela bio primjenjiv na sve stvarne objekte, mora se uvesti proporcionalni koeficijent vezan za svojstva materijala i površinsko stanje, odnosno emisivnost. Ovaj koeficijent predstavlja koliko je toplotno zračenje stvarnog objekta blisko zračenju crnog tijela i ima vrijednost između nule i vrijednosti manju od 1. Prema zakonu o zračenju, sve dok je emisivnost materijala poznata, karakteristike infracrvenog zračenja bilo kojeg objekta može biti poznato. Glavni faktori koji utiču na emisivnost su: vrsta materijala, hrapavost površine, fizička i hemijska struktura i debljina materijala.
Kada se za mjerenje temperature mete koristi termometar infracrvenog zračenja, prvo se mora izmjeriti količina infracrvenog zračenja mete unutar njegovog opsega, a zatim termometar izračunava temperaturu mjerene mete. Jednobojni termometar je proporcionalan količini zračenja unutar pojasa; dvobojni termometar je proporcionalan omjeru količine zračenja u dva pojasa.
