Componenti e principio di funzionamento del termometro a infrarossi
Sistema a infrarossi: termometro a infrarossi tramite sistema ottico, fotoelettrico, amplificatore di segnale ed elaborazione del segnale, uscita display e altri componenti. Determinare la convergenza del sistema ottico del suo campo visivo dell'energia della radiazione infrarossa bersaglio, la dimensione del campo visivo delle parti ottiche del termometro e la loro posizione. L'energia infrarossa viene focalizzata sul fotoelettrico e trasformata in un corrispondente segnale elettrico. Questo segnale viene convertito in un valore di temperatura per il target dopo essere passato attraverso amplificatori e circuiti di elaborazione del segnale ed essere corretto per l'emissività del target secondo gli algoritmi utilizzati nello strumento. La comprensione del principio di funzionamento del termometro a infrarossi, delle specifiche tecniche, delle condizioni ambientali, del funzionamento e della manutenzione è la base affinché l'utente possa selezionare e utilizzare correttamente il termometro a infrarossi.
Inoltre, è necessario considerare anche l'obiettivo e la posizione del pirometro nelle condizioni ambientali, come temperatura, atmosfera, inquinamento e interferenze e altri fattori sugli indicatori di prestazione e sui metodi di correzione. Qualsiasi oggetto con una temperatura superiore a ** zero emette luce infrarossa. Il termometro a infrarossi riceve e misura la lunghezza d'onda dei raggi infrarossi emessi dall'oggetto ed è possibile ottenere la temperatura corrispondente. Tutti gli oggetti con temperature superiori a **zero gradi emettono costantemente energia radiante infrarossa nello spazio circostante. La dimensione dell'energia della radiazione infrarossa dell'oggetto e la sua distribuzione in base alla lunghezza d'onda - e la sua temperatura superficiale hanno una relazione molto stretta. Pertanto, attraverso la misurazione dell'energia infrarossa irradiata dall'oggetto stesso, sarà possibile determinare con precisione la sua temperatura superficiale, che costituisce la base oggettiva per la misurazione della temperatura della radiazione infrarossa. Legge sulla radiazione del corpo nero: il corpo nero è un radiatore idealizzato, che assorbe tutte le lunghezze d'onda dell'energia radiante, nessuna riflessione e trasmissione di energia, l'emissività della sua superficie è 1.
Va notato che non esiste un vero corpo nero in natura, ma per chiarire e ottenere la legge della distribuzione della radiazione infrarossa, nello studio teorico bisogna scegliere il modello appropriato, che è Planck che propone il modello vibronico di quantizzazione della radiazione della cavità corporea , che ha portato alla legge di Planck sulla radiazione del corpo nero, cioè la lunghezza d'onda della radianza spettrale del corpo nero, questo è il punto di partenza di tutta la teoria della radiazione infrarossa, la cosiddetta legge della radiazione del corpo nero. L'effetto dell'emissività degli oggetti sulla misurazione radiometrica della temperatura: l'esistenza di oggetti reali in natura, quasi tutti non sono corpi neri. Tutto l'oggetto reale della radiazione oltre a fare affidamento sulla lunghezza d'onda della radiazione e sulla temperatura dell'oggetto, ma anche sulla composizione del tipo di materiale dell'oggetto, sui metodi di preparazione, sui processi termici, nonché sullo stato della superficie e sulle condizioni ambientali e altri fattori. L'energia infrarossa viene focalizzata sul fotorilevatore e convertita in un corrispondente segnale elettrico. Questo segnale viene convertito nel valore della temperatura del target da un amplificatore e da un circuito di elaborazione del segnale in conformità con l'algoritmo interno dello strumento e la correzione dell'emissività del target.
Pertanto, affinché la legge sulla radiazione del corpo nero sia applicabile a tutti gli oggetti reali, è necessario introdurre un coefficiente di proporzionalità, cioè l'emissività, legato alla natura del materiale e allo stato della superficie. Questo coefficiente rappresenta la vicinanza della radiazione termica dell'oggetto reale alla radiazione del corpo nero e ha un valore compreso tra zero e un valore inferiore a uno. Secondo la legge della radiazione, finché conosciamo l'emissività del materiale, conosciamo le caratteristiche della radiazione infrarossa di qualsiasi oggetto. I principali fattori che influenzano l'emissività sono: tipo di materiale, rugosità superficiale, struttura fisica e chimica e spessore del materiale. Quando si misura la temperatura di un bersaglio con un pirometro a radiazione infrarossa, viene prima misurata la radiazione infrarossa del bersaglio all'interno della sua banda, quindi la temperatura del bersaglio viene calcolata dal pirometro.
