Состав и принцип работы инфракрасного термометра.
Инфракрасная система: Инфракрасный термометр состоит из оптической системы, оптоэлектроники, усилителя сигнала, устройства обработки сигнала, вывода дисплея и других компонентов. Оптическая система собирает энергию инфракрасного излучения цели в пределах своего поля зрения, а размер поля зрения определяется оптическими компонентами и их положением термометра. Инфракрасная энергия фокусируется на фотоэлектричестве и преобразуется в соответствующие электрические сигналы. Сигнал преобразуется в значение температуры тестируемой цели после усиления и обработки схемой обработки сигнала и корректировки в соответствии с алгоритмом внутренней обработки прибора и излучательной способностью цели. Понимание принципа работы, технических характеристик, условий труда, эксплуатации и обслуживания инфракрасных термометров является основой для правильного выбора и использования инфракрасных термометров.
Кроме того, следует также учитывать условия окружающей среды мишени и термометра, такие как температура, атмосфера, загрязнение и помехи, на предмет их влияния на показатели производительности и методы коррекции. Любой объект с температурой выше относительного нуля будет излучать инфракрасное излучение. Инфракрасный термометр принимает и измеряет длину волны инфракрасного излучения, излучаемого объектом, и может получить соответствующую температуру. Все объекты с температурой выше относительного нуля постоянно излучают энергию инфракрасного излучения в окружающее пространство. Размер и распределение длины волны энергии инфракрасного излучения объекта тесно связаны с температурой его поверхности. Следовательно, измеряя инфракрасную энергию, излучаемую самим объектом, можно точно измерить температуру его поверхности, что является объективной основой измерения температуры инфракрасного излучения. Закон излучения черного тела: Черное тело — это идеализированный излучатель, который поглощает энергию излучения всех длин волн без какого-либо отражения или передачи энергии. Его поверхностный коэффициент излучения равен 1.
Следует отметить, что реального черного тела в природе не существует, но для того, чтобы понять и получить закон распределения инфракрасного излучения, необходимо в теоретических исследованиях выбрать подходящую модель. Это модель квантового осциллятора излучения полости тела, предложенная Планком, которая выводит закон излучения черного тела Планка, то есть спектральную яркость черного тела, выраженную в длине волны. Это отправная точка всех теорий инфракрасного излучения, отсюда и закон излучения черного тела. Влияние излучательной способности объекта на измерение температуры излучения: Почти все реальные объекты, существующие в природе, не являются черными телами. Количество излучения всех реальных объектов зависит не только от длины волны излучения и температуры объекта, но также от таких факторов, как тип материала, метод подготовки, термический процесс, состояние поверхности и условия окружающей среды, составляющие объект. Инфракрасная энергия фокусируется на фотоэлектрическом детекторе и преобразуется в соответствующие электрические сигналы. Сигнал преобразуется в значение температуры проверяемой цели после калибровки усилителем и схемой обработки сигнала в соответствии с внутренним алгоритмом прибора и излучательной способностью цели.
Следовательно, чтобы закон излучения черного тела применим ко всем практическим объектам, необходимо ввести пропорциональный коэффициент, связанный со свойствами материала и состоянием поверхности, а именно коэффициент излучения. Этот коэффициент представляет собой близость между тепловым излучением реального объекта и излучением черного тела со значением от нуля до значения меньше 1. Согласно закону излучения, пока известна излучательная способность материала, инфракрасное излучение известны радиационные характеристики любого объекта. Основными факторами, влияющими на излучательную способность, являются тип материала, шероховатость поверхности, физико-химическая структура и толщина материала. При измерении температуры цели с помощью термометра инфракрасного излучения первым шагом является измерение инфракрасного излучения цели в пределах ее диапазона длин волн, а затем термометр рассчитывает температуру измеряемой цели. Монохроматический термометр пропорционален количеству излучения в диапазоне; Отношение двухцветного термометра к излучению двух полос пропорционально
