Принципы и структура инфракрасных термометров
1. Зрение
Прицел имеет такую функцию. Измерительный блок или точка, на которую указывает термометр, можно увидеть, и большую площадь измеряемого объекта часто можно обойти без прицела. При измерении мелких предметов и больших расстояний рекомендуется использовать прицел с разметкой на приборной панели или лазерными точками наведения в виде прозрачного зеркала.
2. Объектив
Линза определяет точку измерения термометра. Для крупных объектов обычно достаточно термометра с фиксированным фокусным расстоянием. Но при измерении расстояния от точки фокусировки изображение на краю точки измерения будет нечетким. По этой причине лучше использовать зум-объектив. В пределах заданного диапазона масштабирования термометр может регулировать расстояние измерения. Новый термометр поставляется со сменной зум-линзой, а линзы для ближнего и дальнего света можно заменять без калибровки и повторного тестирования.
3. Датчик, т.е. спектральный приемник.
Температура обратно пропорциональна длине волны. При низких температурах объекта подходят датчики, чувствительные к длинноволновым диапазонам спектра (например, термопленочные датчики или термоэлектрические датчики). При высоких температурах будут использоваться фотоэлектрические датчики на основе германия, кремния, индия, галлия и т. д., чувствительные к коротким волнам.
При выборе спектральной чувствительности необходимо также учитывать спектральные полосы поглощения водорода и углекислого газа. В определенном диапазоне длин волн, известном как «атмосферное окно», H2 и CO2 почти прозрачны для инфракрасного излучения. Поэтому чувствительность термометра к изменениям света должна находиться в этом диапазоне, чтобы исключить влияние изменения концентрации атмосферы. При измерении тонких пленок или стекла также необходимо учитывать, что эти материалы нелегко проникнуть в определенный диапазон длин волн. Чтобы избежать ошибок измерения, вызванных фоновым освещением, следует использовать подходящие датчики, которые измеряют только температуру поверхности. Металлы обладают этим физическим свойством, и излучательная способность увеличивается с уменьшением длины волны. Исходя из опыта, при измерении температуры металлов обычно выбирают самую короткую длину волны измерения.
