Scopri di più su come funziona il termometro rosso
La pistola per la temperatura corporea è composta da sistema ottico, rilevatore fotoelettrico, amplificatore di segnale, elaborazione del segnale, uscita display e altre parti. Il sistema ottico raccoglie l'energia della radiazione infrarossa bersaglio all'interno del suo campo visivo e la dimensione del campo visivo è determinata dai componenti ottici della pistola del termometro e dalla sua posizione. L'energia infrarossa viene focalizzata sul fotorilevatore e convertita in un corrispondente segnale elettrico. Il segnale passa attraverso l'amplificatore e il circuito di elaborazione del segnale e viene convertito nel valore della temperatura del target misurato dopo la correzione in base all'algoritmo di trattamento interno dello strumento e all'emissività del target.
In natura, tutti gli oggetti con una temperatura superiore allo zero assoluto emettono costantemente energia di radiazione infrarossa nello spazio circostante. La quantità di energia della radiazione infrarossa di un oggetto e la sua distribuzione per lunghezza d'onda sono strettamente correlate alla sua temperatura superficiale. Pertanto, misurando l'energia infrarossa irradiata dall'oggetto stesso, è possibile misurare con precisione la sua temperatura superficiale. Questa è la base oggettiva su cui si basa la misurazione della temperatura della radiazione infrarossa.
Un corpo nero è un radiatore ideale che assorbe l'energia radiante di tutte le lunghezze d'onda senza riflessione o trasmissione di energia, e la sua emissività superficiale è 1. Tuttavia, quasi tutti gli oggetti reali esistenti in natura non sono corpi neri. Per chiarire e ottenere le regole di distribuzione della radiazione infrarossa, nella ricerca teorica è necessario selezionare un modello appropriato. Questo è il modello dell'oscillatore quantizzato della radiazione della cavità corporea proposto da Planck. È stata derivata la legge di Planck sulla radiazione del corpo nero, ovvero la radianza spettrale del corpo nero espressa in lunghezza d'onda. Questo è il punto di partenza di tutte le teorie sulla radiazione infrarossa, per questo è chiamata legge sulla radiazione del corpo nero. 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 ha un valore compreso tra zero e un valore inferiore a 1. Secondo la legge sulla radiazione, purché sia nota l'emissività del materiale, le caratteristiche della radiazione infrarossa di qualsiasi oggetto può essere conosciuto. I principali fattori che influenzano l'emissività sono: tipo di materiale, rugosità superficiale, struttura fisica e chimica e spessore del materiale.
Quando si utilizza una pistola termometrica a radiazione infrarossa per misurare la temperatura di un bersaglio, è necessario prima misurare la quantità di radiazione infrarossa del bersaglio all'interno del suo intervallo di lunghezze d'onda, quindi utilizzare la pistola termometro per calcolare la temperatura del bersaglio misurato. La pistola termica è proporzionale alla quantità di radiazione nella banda; la pistola termica è proporzionale al rapporto tra la quantità di radiazione nelle due bande.
