Каков принцип и классификация инфракрасных термометров?
1. Инфракрасный принцип: любой объект, температура которого превышает * * ноль градусов (-273 градуса), будет излучать тепловое излучение наружу. Разница в температуре объекта приведет к разнице в излучаемой энергии и длине волны излучения. Однако инфракрасное излучение всегда включено. Для объектов с температурой ниже тысячи градусов по Цельсию самыми сильными электромагнитными волнами, на которые воздействует их тепловое излучение, являются инфракрасные волны. Следовательно, измеряя инфракрасное излучение самого объекта, можно точно определить температуру его внешнего вида. Это объективная основа и фундаментальный принцип измерения температуры инфракрасным термометром.
Черное тело — это идеализированный излучатель, который поглощает энергию излучения всех длин волн без какого-либо отражения или передачи энергии, а его излучательная способность равна 1. Однако почти все реальные объекты в мире природы не являются черными телами. Для выяснения и получения закона диффузии инфракрасного излучения в теоретических исследованиях необходимо подобрать подходящую модель. Это модель квантового осциллятора излучения полости тела, предложенная Планком, который вывел закон Планка об излучении черного тела, то есть спектральную яркость излучения черного тела, выраженную в длине волны. Это отправная точка всех теорий инфракрасного излучения, поэтому его называют законом излучения черного тела.
Уровень радиации всех реальных объектов зависит не только от длины волны излучения и температуры объекта, но и от таких факторов, как тип материала, использованного для изготовления объекта, методы подготовки, термическая история, внешний вид и условия. Следовательно, чтобы применить закон излучения абсолютно черного тела ко всем реальным объектам, необходимо ввести коэффициент пропорциональности, связанный со свойствами материала и его внешним видом, а именно коэффициентом излучения. Этот коэффициент представляет собой уровень близости между тепловым излучением реальных объектов и излучением черного тела со значением от 0 до 1. В соответствии с законом излучения, если известна излучательная способность материала, можно определить характеристики инфракрасного излучения любого объекта. Важными факторами, влияющими на излучательную способность пряжи, являются тип материала, шероховатость поверхности, физическое и химическое строение, а также толщина материала.
2. Принцип работы и устройство инфракрасного термометра: В естественном мире все объекты с температурой выше * * нуля градусов непрерывно излучают энергию инфракрасного излучения в окружающее пространство. Размер и длина волны энергии инфракрасного излучения объекта тесно связаны с температурой его внешнего вида. Следовательно, измеряя инфракрасную энергию, излучаемую самим объектом, можно точно определить его внешнюю температуру, что является объективной основой измерения температуры инфракрасного излучения.
Принцип измерения температуры инфракрасным термометром заключается в преобразовании энергии инфракрасного излучения, излучаемого объектом (например, расплавленной сталью), в электрический сигнал. Величина энергии инфракрасного излучения соответствует температуре самого объекта (например, расплавленной стали), а температуру объекта (например, расплавленной стали) можно определить по изменению величины электрического сигнала. Инфракрасный термометр состоит из оптической системы, фотоэлектрического детектора, усилителя сигнала, блока обработки сигнала, исполнительного выхода и других отделов. Оптическая система концентрирует энергию инфракрасного излучения цели в пределах своего поля зрения, а размер поля зрения определяется оптическими компонентами и их расположением термометра. Инфракрасная энергия фокусируется на фотодетекторе и преобразуется в соответствующие электрические сигналы. Сигнал усиливается усилителем и обрабатывается штрафной схемой, а затем преобразуется в значение температуры цели после коррекции на основе алгоритма внутренней терапии прибора и излучательной способности цели.
При измерении температуры цели с помощью термометра инфракрасного излучения первым шагом является измерение инфракрасного излучения цели в пределах ее диапазона длин волн, а затем расчет температуры цели с помощью диска термометра. Принцип работы инфракрасных термометров можно разделить на монохроматические термометры и двух-цветные термометры (радиационные колориметрические термометры). Монохроматические термометры пропорциональны количеству излучения в диапазоне длин волн; Двухцветный термометр пропорционален соотношению излучения в двух диапазонах.
