Načelo delovanja in sistemska sestava infrardečega termometra
Infrardeči termometer je sestavljen iz optičnega sistema, fotoelektričnega detektorja, ojačevalnika signala, obdelave signala, izhodnega zaslona in drugih delov. Optični sistem zbira ciljno energijo infrardečega sevanja 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.
V naravi vsi predmeti, katerih temperatura je višja od absolutne ničle, nenehno oddajajo energijo infrardečega sevanja v okoliški prostor. Velikost energije infrardečega sevanja predmeta in njegova porazdelitev glede na valovno dolžino sta zelo tesno povezani 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.
Črno telo je idealiziran radiator, ki absorbira sevalno energijo vseh valovnih dolžin, nima odboja ali prenosa energije in ima emisivnost 1 na svoji površini. Vendar dejanski predmeti v naravi skoraj niso črna telesa. Za razjasnitev in pridobitev distribucijskega zakona infrardečega sevanja je treba v teoretični raziskavi izbrati ustrezen model. To je model kvantiziranega oscilatorja sevanja telesne votline, ki ga je predlagal Planck, s čimer je izpeljal zakon Planckovega sevanja črnega telesa, to je spektralni sev črnega telesa, izražen z valovno dolžino, ki je izhodišče vseh teorij infrardečega sevanja, torej je imenovan zakon sevanja črnega 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, značilnosti infrardečega sevanja katerega koli predmeta so znane. Glavni dejavniki, ki vplivajo na emisijsko sposobnost, so: vrsta materiala, hrapavost površine, fizikalna in kemična struktura ter debelina materiala.
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 pirometer je sorazmeren s količino sevanja v pasu; dvobarvni pirometer je sorazmeren z razmerjem količine sevanja v obeh pasovih.
