Kaip pasirinkti tinkamą infraraudonųjų spindulių termometro įvedimą
Buvo paaiškintas infraraudonųjų spindulių termometrų veikimo principas ir, remiantis patirtimi kalibravimo darbuose metrologijos skyriuje, buvo apibendrintas tinkamų infraraudonųjų spindulių termometrų pasirinkimo metodas.
Infraraudonųjų spindulių termometro temperatūros matavimo principas yra konvertuoti objekto (pvz., Išlydyto plieno) skleidžiamą radiacijos energiją į elektrinį signalą. Infraraudonosios spinduliuotės energijos dydis atitinka paties objekto (pvz., Išlydyto plieno) temperatūrą. Remiantis konvertuoto elektrinio signalo dydžiu, galima nustatyti objekto (pvz., Išlydyto plieno) temperatūrą.
Infraraudonųjų spindulių termometrą sudaro optinė sistema, fotodetektorius, signalo stiprintuvas, signalo apdorojimas, ekrano išvestis ir kiti komponentai. Optinė sistema sutelkia taikinio infraraudonųjų spindulių spinduliuotės energiją jo matymo lauke, o matymo lauko dydį lemia optiniai komponentai ir jų termometro padėtis. Infraraudonųjų spindulių energija yra orientuota į fotodetektorių ir paverčiamas atitinkamais elektriniais signalais, kurie sustiprinami ir apdorojami signalo apdorojimo grandine, ir kalibruojami pagal įmontuotą prietaiso algoritmą ir tikslinį išmetimą.
Gamtoje visi objektai, kurių temperatūra aukštesnė nei absoliutus nulis, nuolat skleidžia infraraudonųjų spindulių spinduliuotę į aplinkinę erdvę. Objekto infraraudonųjų spindulių spinduliuotės energijos dydis ir bangos ilgis yra glaudžiai susiję su jo paviršiaus temperatūra. Todėl išmatuojant infraraudonųjų spindulių energiją, kurią spinduliuoja pats objektas, jo paviršiaus temperatūra gali būti tiksliai nustatyta, o tai yra objektyvus infraraudonųjų spindulių temperatūros matavimo pagrindas.
Juodasis kūnas yra idealizuotas radiatorius, kuris sugeria visų bangos ilgių radiacijos energiją be jokio atspindžio ar energijos perdavimo, o jo paviršiaus spinduliuotė yra 1. Tačiau tikrieji gamtoje egzistuojantys objektai beveik nėra juodi. Norint išsiaiškinti ir gauti infraraudonosios spinduliuotės paskirstymo įstatymą, teoriniuose tyrimuose reikia pasirinkti tinkamą modelį. Tai yra kiekybinis osciliatoriaus kūno ertmės spinduliuotės modelis, kurį pasiūlė Planckas, kuris išvedė Plancko juodojo kūno radiacijos dėsnį, būtent juodojo kūno spinduliuotės spektrinį spinduliuotę, išreikštą bangos ilgiu. Tai yra visų infraraudonųjų spindulių teorijų atskaitos taškas, todėl jis vadinamas Juodojo kūno radiacijos įstatymu. Visų faktinių objektų radiacijos lygis priklauso ne tik nuo objekto radiacijos bangos ilgio ir temperatūros, bet ir nuo tokių veiksnių kaip medžiagos tipas, paruošimo metodas, šiluminis procesas, paviršiaus būsena ir aplinkos sąlygos, kurios sudaro objektą. Todėl, norint, kad Juodojo kūno radiacijos įstatymas būtų taikomas visiems praktiniams objektams, turi būti įvestas proporcingumo koeficientas, susijęs su medžiagų savybėmis ir paviršiaus būsenomis, būtent išmetimu. Šis koeficientas parodo laipsnį, kuriuo faktinio objekto šiluminė spinduliuotė yra artima juodojo kūno spinduliuotei, kai vertės nuo nulio ir vertės yra mažesnės nei 1. Pagal radiacijos dėsnį, jei žinoma medžiagos spinduliavimas, žinomos bet kurio objekto infraraudonosios spinduliuotės charakteristikos. Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos spinduliavimui, yra medžiagų tipas, paviršiaus šiurkštumas, fizinė ir cheminė struktūra bei medžiagos storis.
