Termometri a infrarossi ad alta velocità - Descrizione funzionale
Il termometro a infrarossi ad alta velocità è costituito da sistema ottico, fotorilevatore, amplificatore di segnale, elaborazione del segnale, uscita display e altre parti. Il termometro a infrarossi ad alta velocità misura l'energia della radiazione infrarossa attraverso rilevatori a infrarossi (rivelatori termici e rilevatori fotoelettrici) e la converte in segnali elettrici, quindi la converte in temperatura secondo le leggi fondamentali della radiazione.
Il sistema ottico raccoglie l'energia della radiazione infrarossa target all'interno del suo campo visivo. La dimensione del campo visivo è determinata dai componenti ottici e dalla posizione del termometro. L'energia infrarossa viene focalizzata sul fotorilevatore e convertita in un corrispondente segnale elettrico. Il segnale viene convertito nel valore della temperatura del target misurato dopo essere stato calcolato dall'amplificatore e dal circuito di elaborazione del segnale secondo l'algoritmo interno allo strumento e corretto dall'emissività del target. Inoltre, dovrebbero essere considerate anche le condizioni ambientali in cui si trovano il target e il termometro, come l’impatto di fattori quali temperatura, atmosfera, inquinamento e interferenze sugli indicatori di prestazione e sui metodi di correzione.
I termometri a infrarossi ad alta velocità vengono utilizzati per misurare la temperatura superficiale degli oggetti. L'energia emessa, riflessa e trasmessa dai componenti ottici del termometro è concentrata sul rilevatore. I componenti elettronici del termometro convertono queste informazioni in letture di temperatura e le visualizzano sul display del termometro. La temperatura visualizzata da un termometro a infrarossi è spesso chiamata temperatura di luminosità del bersaglio, che è diversa dalla temperatura reale dell'oggetto perché l'emissività dell'oggetto ha un certo impatto sulla misurazione della temperatura della radiazione. Quasi tutti gli oggetti reali in natura non sono corpi neri. La quantità di radiazione di tutti gli oggetti reali dipende non solo dalla lunghezza d'onda della radiazione e dalla temperatura dell'oggetto, ma anche da fattori come il tipo di materiale, il metodo di preparazione, il processo termico, lo stato della superficie e le condizioni ambientali dell'oggetto. Pertanto, per rendere applicabile la legge sulla radiazione del corpo nero a tutti gli oggetti reali, è necessario introdurre un coefficiente proporzionale legato alle proprietà del materiale e allo stato superficiale, ovvero l'emissività. Questo coefficiente rappresenta quanto la radiazione termica di un oggetto reale è vicina alla radiazione del corpo nero e il suo valore è compreso tra 0 e 1. Secondo la legge sulla radiazione, finché si conosce l'emissività del materiale, è possibile sapere le caratteristiche della radiazione infrarossa di qualsiasi oggetto.
