Princip rada, klasifikacija i savremena primena infracrvenog termometra
Princip mjerenja temperature infracrvenog termometra je pretvaranje energije zračenja infracrvenih zraka koje emituje predmet (kao što je rastopljeni čelik) u električni signal. Veličina infracrvene energije zračenja odgovara temperaturi samog objekta (kao što je rastopljeni čelik). , može se odrediti temperatura nekog objekta (kao što je rastopljeni čelik). Tehnologija infracrvenog mjerenja temperature razvijena je za skeniranje i mjerenje temperature površine s termičkim promjenama, određivanje njene slike raspodjele temperature i brzo otkrivanje skrivenih temperaturnih razlika. Ovo je infracrvena termalna kamera. Infracrvene termovizijske kamere su prvi put korištene u vojsci. U 19 godina, TI Corporation iz Sjedinjenih Država razvila je prvi svjetski izviđački sistem za infracrveno skeniranje. Nakon toga, infracrvena termovizijska tehnologija je sukcesivno korišćena u avionima, tenkovima, ratnim brodovima i drugom oružju u zapadnim zemljama, kao termički nišanski sistem za izviđačke ciljeve, znatno je poboljšala mogućnost pretraživanja i pogađanja ciljeva. Infracrvena termovizijska kamera koju proizvodi švedska kompanija AGA je na vodećoj poziciji u civilnoj tehnologiji. Međutim, još uvijek je problem kako se tehnologija mjerenja infracrvene temperature široko koristi. To je aplikacija vrijedna istraživanja.
Infracrveni termometar se sastoji od optičkog sistema, fotoelektričnog detektora, pojačala signala, obrade signala, izlaza na ekranu i drugih delova. Optički sistem prikuplja ciljnu energiju infracrvenog zračenja u svom vidnom polju, a veličina vidnog polja određena je optičkim dijelovima termometra i njegovom pozicijom. Infracrvena energija se fokusira na fotodetektor i pretvara u odgovarajući električni signal. Signal prolazi kroz pojačalo i kolo za obradu signala i pretvara se u temperaturnu vrijednost mjerene mete nakon što se koriguje prema algoritmu unutrašnjeg tretmana instrumenta i emisivnosti mete.
U prirodi, svi objekti sa temperaturom višom od apsolutne nule neprestano emituju energiju infracrvenog zračenja u okolni prostor. Veličina energije infracrvenog zračenja objekta i njena distribucija prema talasnoj dužini - imaju vrlo blisku vezu sa temperaturom njegove površine. Stoga se mjerenjem infracrvene energije koju zrači sam objekt može precizno odrediti temperatura njegove površine, što je objektivna osnova za mjerenje temperature infracrvenog zračenja.
Crno tijelo je idealizirani radijator, koji apsorbira sve valne dužine energije zračenja, nema refleksiju i prijenos energije i ima emisivnost 1 na svojoj površini. Međutim, praktični predmeti u prirodi gotovo da i nisu crna tijela. Qinghe je dobio zakon raspodjele infracrvenog zračenja, a u teorijskim istraživanjima mora se odabrati odgovarajući model, a to je kvantizirani oscilatorni model zračenja tjelesne šupljine koji je predložio Planck, i tako izveo zakon Planckovog zračenja crnog tijela, tj. crno tijelo izraženo talasnom dužinom Spektralno zračenje, koje je početna tačka svih teorija infracrvenog zračenja, naziva se zakon zračenja crnog tijela. Zračenje svih stvarnih objekata ne zavisi samo od talasne dužine zračenja i temperature objekta, već i od vrste materijala, načina pripreme i termičkog procesa objekta. Povezan je sa faktorima kao što su stanje površine i uslovi okoline. Stoga, da bi zakon zračenja crnog tijela bio primjenjiv na sve praktične objekte, mora se uvesti proporcionalni koeficijent vezan za svojstva materijala i površinska stanja, odnosno emisivnost. Ovaj koeficijent predstavlja koliko je toplotno zračenje stvarnog objekta blisko zračenju crnog tijela, a njegova vrijednost je između nule i vrijednosti manje od 1. Prema zakonu zračenja, sve dok je emisivnost materijala Poznato je da su karakteristike infracrvenog zračenja bilo kog objekta poznate. Glavni faktori koji utiču na emisivnost su: vrsta materijala, hrapavost površine, fizička i hemijska struktura i debljina materijala. Kada se termometar za infracrveno zračenje koristi za mjerenje temperature mete, prvo je potrebno izmjeriti infracrveno zračenje mete unutar njegovog opsega, a zatim termometar izračunava temperaturu mjerene mete. Monokromatski pirometri su proporcionalni količini zračenja unutar pojasa; pirometri s dvije boje proporcionalni su odnosu količine zračenja u dva pojasa.
Infracrveno mjerenje temperature usvaja metodu analize točka-po-točku, to jest, toplinsko zračenje lokalnog područja objekta fokusira se na jedan detektor, a snaga zračenja se pretvara u temperaturu kroz emisivnost poznatog objekta. . Zbog različitih otkrivenih objekata, raspona mjerenja i prilika upotrebe, dizajn izgleda i unutrašnja struktura infracrvenih termometara su različiti, ali je osnovna struktura općenito slična, uglavnom uključujući optički sistem, fotodetektor, pojačalo signala i obradu signala, izlaz na ekranu i ostalo dijelovi. Infracrveno zračenje koje emituje radijator. Ulaskom u optički sistem, infracrveno zračenje modulatorom se modulira u naizmjenično zračenje, a detektor pretvara u odgovarajući električni signal. Signal prolazi kroz pojačalo i krug za obradu signala i pretvara se u vrijednost temperature mjerene mete nakon što se koriguje prema algoritmu u instrumentu i ciljnoj emisivnosti.
