Infraraudonųjų spindulių termometro veikimo principas
Infraraudonųjų termometrų veikimo principo, techninių rodiklių, aplinkos darbo sąlygų, eksploatavimo ir priežiūros supratimas yra pagrindas vartotojams teisingai pasirinkti ir naudoti infraraudonųjų spindulių termometrus. Infraraudonųjų spindulių termometrą sudaro optinė sistema, fotoelektrinis detektorius, signalo stiprintuvas, signalo apdorojimas, ekrano išvestis ir kitos dalys. Optinė sistema surenka tikslinės infraraudonosios spinduliuotės energiją savo regėjimo lauke, o matymo lauko dydį lemia optinės dalys ir termometro padėtis. Infraraudonųjų spindulių energija sufokusuojama į fotodetektorių ir paverčiama atitinkamu elektriniu signalu. Signalas konvertuojamas į išmatuoto taikinio temperatūros vertę po to, kai jį sukalibruoja stiprintuvas ir signalo apdorojimo grandinė pagal prietaiso viduje esantį algoritmą ir taikinio spinduliavimo koeficientą. Be to, taip pat reikėtų atsižvelgti į taikinio ir termometro aplinkos sąlygas, pvz., tokių veiksnių kaip temperatūra, atmosfera, tarša ir trukdžiai veikimo rodikliams ir korekcijos metodui.
Visi objektai, kurių temperatūra aukštesnė nei absoliutus nulis, nuolat skleidžia infraraudonosios spinduliuotės energiją į supančią erdvę. Objekto infraraudonosios spinduliuotės energijos dydis ir jos pasiskirstymas pagal bangos ilgį yra labai glaudžiai susiję su jo paviršiaus temperatūra. Todėl matuojant paties objekto spinduliuojamą infraraudonąją energiją galima tiksliai nustatyti jo paviršiaus temperatūrą, kuri yra objektyvus infraraudonosios spinduliuotės temperatūros matavimo pagrindas. į
Juodojo kūno spinduliuotės dėsnis: juodas kūnas yra idealizuotas radiatorius, kuris sugeria visų bangų ilgių spinduliuotės energiją, neatsispindi ir nepraleidžia energijos, o jo paviršiaus spinduliavimo koeficientas yra 1. Pažymėtina, kad tikro juodo kūno gamtoje nėra, tačiau norint išsiaiškinti ir gauti infraraudonosios spinduliuotės pasiskirstymo dėsnį, teoriniuose tyrimuose turi būti parinktas tinkamas modelis, kuris yra siūlomas kūno ertmės spinduliuotės kvantuotas osciliatorius. Planckas, taip išvedamas Planko juodojo kūno spinduliuotės dėsnis, tai yra, juodo kūno spektrinė apšvita, pavaizduota bangos ilgiu, yra visų infraraudonosios spinduliuotės teorijų atskaitos taškas, todėl jis vadinamas juodojo kūno spinduliavimo dėsniu.
Objekto spinduliuotės įtaka spinduliuotės temperatūros matavimui: tikrieji gamtoje esantys objektai beveik nėra juodi kūnai. Visų faktinių objektų spinduliuotės kiekis priklauso ne tik nuo spinduliuotės bangos ilgio ir objekto temperatūros, bet ir nuo objektą sudarančios medžiagos rūšies, paruošimo būdo, terminio proceso, paviršiaus būklės ir aplinkos sąlygų. Todėl, norint, kad juodojo kūno spinduliavimo dėsnis būtų taikomas visiems praktiškiems objektams, reikia įvesti proporcinį koeficientą, susijusį su medžiagos savybėmis ir paviršiaus būsenomis, tai yra spinduliuotė. Šis koeficientas parodo, kiek tikrojo objekto šiluminė spinduliuotė yra artima juodojo kūno spinduliuotei, o jo reikšmė yra nuo nulio iki mažesnės nei 1 reikšmės. Pagal spinduliavimo dėsnį, jei žinoma medžiagos spinduliuotė, t. žinomos bet kurio objekto infraraudonosios spinduliuotės charakteristikos.
Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos spinduliuotei, yra: medžiagos tipas, paviršiaus šiurkštumas, fizinė ir cheminė struktūra bei medžiagos storis.
Naudojant infraraudonųjų spindulių termometrą taikinio temperatūrai matuoti, pirmiausia reikia išmatuoti taikinio infraraudonąją spinduliuotę jo diapazone, o tada termometru apskaičiuojama išmatuoto taikinio temperatūra. Monochromatiniai pirometrai yra proporcingi spinduliuotės kiekiui juostoje; dviejų spalvų pirometrai yra proporcingi spinduliuotės kiekio santykiui dviejose juostose.
Infraraudonųjų spindulių sistema: infraraudonųjų spindulių termometrą sudaro optinė sistema, fotodetektorius, signalo stiprintuvas, signalo apdorojimas, ekrano išvestis ir kitos dalys. Optinė sistema surenka tikslinės infraraudonosios spinduliuotės energiją savo matymo lauke, o matymo lauko dydį lemia optinės termometro dalys ir jo padėtis. Infraraudonųjų spindulių energija sufokusuojama į fotodetektorių ir paverčiama atitinkamu elektriniu signalu. Signalas praeina per stiprintuvą ir signalų apdorojimo grandinę, o ištaisius pagal instrumento vidinio apdorojimo algoritmą ir taikinio spinduliavimo koeficientą, konvertuojamas į išmatuoto taikinio temperatūros vertę.
