Законы об инфракрасных термометрах
Инфракрасный термометр является важным инструментом для обнаружения неисправностей внутренней структуры силовых трансформаторов, а также важным средством контроля и мониторинга качества продукции. Он в основном состоит из оптической системы, фотоэлектрического детектора, усилителя сигнала, обработки сигнала, вывода на дисплей и других частей. Принцип его работы следующий:
В природе, когда температура любого объекта выше нуля, он будет непрерывно излучать энергию инфракрасного излучения в окружающее пространство, а размер и распределение энергии излучения связаны с температурой поверхности объекта. Поэтому мы можем измерить излучение объекта инфракрасной энергии, чтобы определить температуру его поверхности. Это объективная основа, на которой основывается измерение температуры инфракрасного излучения.
Давайте рассмотрим еще один закон об инфракрасных термометрах.
Закон излучения черного тела: Черное тело представляет собой идеализированный излучатель, который поглощает энергию излучения всех длин волн, не имеет отражения и передачи энергии и имеет коэффициент излучения 1 на своей поверхности. Следует указать, что реального черного тела в природе не существует, но для выяснения и получения закона распределения инфракрасного излучения в теоретических исследованиях необходимо выбрать соответствующую модель, которой является предложенная модель квантованного осциллятора излучения полости тела. Планком, таким образом выведя планковский закон излучения черного тела, то есть спектральное излучение черного тела, представленное длиной волны, является отправной точкой всех теорий инфракрасного излучения, поэтому он называется законом излучения черного тела.
Влияние коэффициента излучения объекта на измерение температуры излучения: реальные объекты, существующие в природе, почти не являются черными телами. Количество излучения всех реальных объектов зависит не только от длины волны излучения и температуры объекта, но также от типа материала, из которого состоит объект, метода подготовки, термического процесса, состояния поверхности и условий окружающей среды. Поэтому, чтобы сделать закон излучения черного тела применимым ко всем практическим объектам, необходимо ввести пропорциональный коэффициент, связанный со свойствами материала и состоянием поверхности, т. е. излучательную способность. Этот коэффициент указывает, насколько близко тепловое излучение реального объекта к излучению черного тела, и его значение находится в диапазоне от нуля до значения меньше 1. Согласно закону излучения, если коэффициент излучения материала известен, характеристики инфракрасного излучения любого объекта известны. Основными факторами, влияющими на коэффициент излучения, являются: тип материала, шероховатость поверхности, физическая и химическая структура и толщина материала.
При использовании инфракрасного термометра для измерения температуры цели сначала необходимо измерить количество инфракрасного излучения цели в пределах его полосы пропускания, а затем термометром рассчитывается температура измеряемой цели. Монохроматический пирометр пропорционален количеству излучения в полосе; двухцветный пирометр пропорционален соотношению количества излучения в двух полосах.
