Jaký je princip a klasifikace infračervených teploměrů?
1. Princip infračerveného záření: Jakýkoli objekt, jehož teplota je vyšší než * * nula stupňů (-273 stupňů), bude vyzařovat tepelné záření směrem ven. Rozdíl v teplotě objektu bude mít za následek rozdíl ve vyzařované energii a vlnové délce radiační vlny. Vždy je však zahrnuto infračervené záření. U objektů pod tisíc stupňů Celsia jsou nejsilnějšími elektromagnetickými vlnami zasaženými jejich tepelným zářením infračervené vlny. Měřením infračerveného záření samotného objektu lze tedy přesně určit teplotu jeho vzhledu. To je objektivní základ a základní princip měření teploty infračerveným teploměrem.
Černé těleso je idealizovaný zářič, který absorbuje energii záření všech vlnových délek bez jakéhokoli odrazu nebo přenosu energie a jeho emisivita je 1. Téměř všechny skutečné objekty v přírodním světě však nejsou černá tělesa. Pro objasnění a získání difúzního zákona infračerveného záření je třeba v teoretickém výzkumu vybrat vhodný model. Toto je kvantovaný oscilátorový model záření tělesné dutiny navržený Planckem, který odvodil Planckův zákon záření černého tělesa, tj. spektrální záření záření černého tělesa vyjádřené ve vlnové délce. Toto je výchozí bod všech teorií infračerveného záření, proto se nazývá zákon záření černého tělesa.
Úroveň záření všech reálných objektů závisí nejen na vlnové délce záření a teplotě objektu, ale také na faktorech, jako je typ materiálu použitého ke konstrukci objektu, způsoby přípravy, tepelná historie a vzhled a podmínky. Proto, aby bylo možné aplikovat zákon záření černého tělesa na všechny reálné objekty, je nutné zavést koeficient úměrnosti související s materiálovými vlastnostmi a stavy vzhledu, konkrétně emisivitu. Tento koeficient představuje úroveň blízkosti mezi tepelným zářením skutečných objektů a zářením černého tělesa s hodnotou mezi 0 a 1. Podle zákona záření, pokud je známa emisivita materiálu, lze určit charakteristiky infračerveného záření jakéhokoli objektu. Mezi důležité faktory ovlivňující emisivitu příze patří typ materiálu, drsnost povrchu, fyzikální a chemické rozložení a tloušťka materiálu.
2. Princip činnosti a uspořádání infračerveného teploměru: V přírodním světě všechny objekty s teplotami nad * * nula stupňů nepřetržitě vyzařují energii infračerveného záření do okolního prostoru. Velikost a vlnová délka energie infračerveného záření objektu úzce souvisí s teplotou jeho vzhledu. Proto měřením infračervené energie vyzařované samotným objektem lze přesně určit jeho vnější teplotu, která je objektivním základem pro měření teploty infračerveného záření.
Princip měření teploty infračerveného teploměru spočívá v přeměně energie infračerveného záření emitovaného předmětem (jako je roztavená ocel) na elektrický signál. Velikost energie infračerveného záření odpovídá teplotě samotného předmětu (jako je roztavená ocel) a teplota předmětu (jako je roztavená ocel) může být určena změnou velikosti elektrického signálu. Infračervený teploměr se skládá z optického systému, fotoelektrického detektoru, zesilovače signálu, zpracování signálu, výkonu a dalších oddělení. Optický systém koncentruje cílovou energii infračerveného záření ve svém zorném poli a velikost zorného pole je určena optickými součástmi a jejich polohami teploměru. Infračervená energie je soustředěna na fotodetektor a přeměněna na odpovídající elektrické signály. Signál je zesílen zesilovačem a zpracován penalizačním obvodem a poté převeden na hodnotu teploty cíle po korekci na základě algoritmu vnitřní terapie přístroje a emisivity cíle.
Při měření teploty cíle pomocí teploměru s infračerveným zářením je prvním krokem měření infračerveného záření cíle v jeho rozsahu vlnových délek a poté výpočet teploty cíle pomocí teploměrového disku. Princip infračervených teploměrů lze rozdělit na monochromatické teploměry a dvou-barevné teploměry (radiační kolorimetrické teploměry). Monochromatické teploměry jsou úměrné množství záření v pásmu vlnových délek; Dvoubarevný teploměr je úměrný poměru záření ve dvou pásmech.
