Infraraudonųjų spindulių termometro sudėtis ir veikimo principas
Infraraudonųjų spindulių sistema: infraraudonųjų spindulių termometrą sudaro optinė sistema, optoelektronika, signalo stiprintuvas, signalų apdorojimas, ekrano išvestis ir kiti komponentai. Optinė sistema surenka taikinio infraraudonosios spinduliuotės energiją savo regėjimo lauke, o matymo lauko dydį lemia optiniai komponentai ir jų termometro padėtis. Infraraudonųjų spindulių energija yra sutelkta į fotoelektrą ir paverčiama atitinkamais elektros signalais. Signalas konvertuojamas į bandomojo taikinio temperatūros vertę po to, kai jį sustiprina ir apdoroja signalo apdorojimo grandinė, ir koreguojamas pagal instrumento vidinio apdorojimo algoritmą ir tikslinės spinduliuotės koeficientą. Infraraudonųjų spindulių termometrų veikimo principo, techninių specifikacijų, aplinkos darbo sąlygų, eksploatavimo ir priežiūros supratimas yra pagrindas vartotojams teisingai pasirinkti ir naudoti infraraudonųjų spindulių termometrus.
Be to, taip pat reikėtų atsižvelgti į taikinio ir termometro aplinkos sąlygas, pvz., temperatūrą, atmosferą, taršą ir trukdžius, atsižvelgiant į jų poveikį veiklos rodikliams ir korekcijos metodams. Bet koks objektas, kurio temperatūra viršija santykinį nulį, skleis infraraudonąją spinduliuotę. Infraraudonųjų spindulių termometras priima ir matuoja objekto skleidžiamų infraraudonųjų spindulių bangos ilgį ir gali gauti atitinkamą temperatūrą. Visi objektai, kurių temperatūra viršija santykinį nulį, nuolat skleidžia infraraudonosios spinduliuotės energiją į supančią erdvę. Objekto infraraudonosios spinduliuotės energijos dydis ir bangos ilgio pasiskirstymas yra glaudžiai susiję su jo paviršiaus temperatūra. Todėl matuojant paties objekto skleidžiamą infraraudonąją energiją galima tiksliai išmatuoti jo paviršiaus temperatūrą, kuri yra objektyvus infraraudonosios spinduliuotės temperatūros matavimo pagrindas. Juodojo kūno spinduliuotės dėsnis: Juodasis kūnas yra idealizuotas radiatorius, kuris sugeria visų bangų ilgių spinduliuotės energiją be jokio atspindžio ar energijos perdavimo. Jo paviršiaus spinduliavimo koeficientas yra 1.
Pažymėtina, kad tikro juodo kūno gamtoje nėra, tačiau norint suprasti ir gauti infraraudonosios spinduliuotės pasiskirstymo dėsnį, teoriniuose tyrimuose reikia pasirinkti tinkamą modelį. Tai yra Plancko pasiūlytas kvantuotas kūno ertmės spinduliuotės osciliatoriaus modelis, kuris išveda Plancko juodojo kūno spinduliuotės dėsnį, ty juodojo kūno spektrinį spinduliavimą, išreikštą bangos ilgiu. Tai yra visų infraraudonosios spinduliuotės teorijų atskaitos taškas, taigi ir juodojo kūno spinduliuotės dėsnis. Objekto spinduliuotės įtaka spinduliuotės temperatūros matavimui: Beveik visi gamtoje esantys objektai nėra juodi kūnai. Visų faktinių objektų spinduliuotės kiekis priklauso ne tik nuo spinduliuotės bangos ilgio ir objekto temperatūros, bet ir nuo tokių veiksnių kaip medžiagos tipas, paruošimo būdas, terminis procesas, paviršiaus būklė ir aplinkos sąlygos, kurios sudaro objektas. Infraraudonųjų spindulių energija sutelkiama į fotoelektrinį detektorių ir paverčiama atitinkamais elektros signalais. Signalas konvertuojamas į bandomojo taikinio temperatūros vertę po to, kai jį sukalibruoja stiprintuvas ir signalo apdorojimo grandinė pagal vidinį prietaiso algoritmą ir taikinio spinduliavimo koeficientą.
Todėl, norint, kad juodojo kūno spinduliuotės dėsnis būtų taikomas visiems praktiškiems objektams, būtina įvesti proporcingą koeficientą, susijusį su medžiagos savybėmis ir paviršiaus būsenomis, būtent spinduliavimo koeficientą. Šis koeficientas parodo artumą tarp tikrojo objekto šiluminės spinduliuotės ir juodojo kūno spinduliuotės, kai vertė yra nuo nulio iki mažesnės nei 1. Pagal spinduliavimo dėsnį, kol žinoma medžiagos spinduliuotė, infraraudonoji spinduliuotė žinomos bet kurio objekto radiacinės charakteristikos. Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos spinduliuotei, yra medžiagos tipas, paviršiaus šiurkštumas, fizikinė ir cheminė struktūra ir medžiagos storis. Matuojant taikinio temperatūrą infraraudonosios spinduliuotės termometru, pirmiausia reikia išmatuoti taikinio infraraudonąją spinduliuotę jo bangos ilgių diapazone, o tada termometras apskaičiuoja išmatuoto taikinio temperatūrą. Monochromatinis termometras yra proporcingas spinduliuotės kiekiui juostoje; Dviejų spalvų termometro santykis su dviejų juostų spinduliuote yra proporcingas
