Kakšno je načelo delovanja infrardečega termometra?
Načelo delovanja zunanjega termometra
Razumevanje načela delovanja, tehničnih indikatorjev, okoljskih delovnih pogojev, delovanja in vzdrževanja infrardečega termometra zunaj skupine je pomoč uporabnikom pri izbiri in pravilni uporabi infrardečega termometra.
Vsi predmeti, katerih temperatura je višja od absolutne ničle, nenehno oddajajo energijo infrardečega sevanja v okoliški prostor. Značilnosti infrardečega sevanja predmeta – velikost energije sevanja in njegova porazdelitev po valovni dolžini – so zelo tesno povezane s temperaturo njegove površine. Zato lahko z merjenjem infrardeče energije, ki jo seva sam objekt, natančno določimo temperaturo njegove površine, kar je objektivna osnova za merjenje temperature infrardečega sevanja.
Zakon o sevanju črnega telesa:
Črno telo je idealiziran radiator, ki absorbira vse valovne dolžine sevalne energije, nima odboja ali prenosa energije in ima emisivnost 1 na svoji površini. Poudariti je treba, da pravega črnega telesa v naravi ni, vendar je za razjasnitev in pridobitev distribucijskega zakona infrardečega sevanja treba v teoretični raziskavi izbrati ustrezen model, ki je predlagani kvantiziran oscilatorski model sevanja telesnih votlin. Plancka, tako da je Planckov zakon o sevanju črnega telesa, to je spektralna obsevanost črnega telesa, predstavljena z valovno dolžino, izhodišče vseh teorij o infrardečem sevanju, zato se imenuje zakon o sevanju črnega telesa.
Vpliv emisivnosti objekta na merjenje temperature sevanja:
Dejanski predmeti, ki obstajajo v naravi, skoraj niso črna telesa. Količina sevanja vseh dejanskih predmetov ni odvisna le od valovne dolžine sevanja in temperature predmeta, temveč tudi od vrste materiala, iz katerega je predmet, metode priprave, termičnega procesa, stanja površine in okoljskih pogojev. Zato je treba uvesti sorazmerni koeficient, povezan z lastnostmi materiala in površinskimi stanji, to je emisivnost, da bi zakon o sevanju črnega telesa veljal za vse praktične predmete. Ta koeficient kaže, kako blizu je toplotno sevanje dejanskega predmeta sevanju črnega telesa, njegova vrednost pa je med nič in vrednostjo, manjšo od 1. V skladu z zakonom o sevanju, dokler je znana emisijska sposobnost materiala, lahko poznamo značilnosti infrardečega sevanja katerega koli predmeta.
Glavni dejavniki, ki vplivajo na emisijsko sposobnost, so:
Vrsta materiala, hrapavost površine, fizikalna in kemična struktura in debelina materiala itd.
Pri uporabi infrardečega sevalnega termometra za merjenje temperature tarče je treba najprej izmeriti infrardeče sevanje tarče znotraj njegovega pasu, nato pa termometer izračuna temperaturo izmerjene tarče. Monokromatski pirometri so sorazmerni s količino sevanja v pasu: dvobarvni pirometri so sorazmerni z razmerjem količine sevanja v obeh pasovih.
Infrardeči sistem:
Infrardeči termometer je sestavljen iz optičnega sistema, fotoelektričnega detektorja, ojačevalnika signala, obdelave signala, izhodnega zaslona in drugih delov. Optični sistem zbira energijo infrardečega sevanja tarče v svojem vidnem polju, velikost vidnega polja pa določajo optični deli termometra in njegov položaj. Infrardeča energija se fokusira na fotodetektor in pretvori v ustrezen električni signal. Signal prehaja skozi ojačevalnik in vezje za obdelavo signala ter se po korekciji glede na algoritem notranje obdelave instrumenta in emisivnosti tarče pretvori v vrednost temperature merjene tarče.
