Descrivere brevemente il principio di funzionamento del termometro a infrarossi
Termometro a infrarossi tramite sistema ottico, fotorilevatore, amplificatore 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 dei componenti ottici del termometro e la loro posizione. L'energia infrarossa viene focalizzata sul fotorilevatore e trasformata in un corrispondente segnale elettrico. Questo segnale viene convertito nella temperatura del target da amplificatori e circuiti di elaborazione del segnale e corretto per l'emissività del target secondo gli algoritmi utilizzati nello strumento.
In natura, tutti gli oggetti con temperature superiori allo zero assoluto emettono costantemente energia di radiazione infrarossa nello spazio circostante. La dimensione dell'energia della radiazione infrarossa di un oggetto, la sua distribuzione in base alla lunghezza d'onda e la sua temperatura superficiale hanno una relazione molto stretta. Pertanto, misurando l'energia infrarossa irradiata dall'oggetto stesso, è possibile determinare con precisione la sua temperatura superficiale, che costituisce la base oggettiva per la termometria della radiazione infrarossa.
Il corpo nero è un corpo di radiazione idealizzato, assorbe tutte le lunghezze d'onda dell'energia radiante, nessuna riflessione e trasmissione di energia, l'emissività della sua superficie è 1. Tuttavia, l'esistenza degli oggetti reali in natura, quasi tutti non sono corpo nero, per chiarire e ottenere la legge di distribuzione della radiazione infrarossa nello studio teorico bisogna scegliere il modello appropriato, che è il Planck proposto dal corpo della radiazione della cavità della quantizzazione del modello vibronico, che ha portato alla derivazione della legge di Planck della La radiazione del corpo nero, espressa in lunghezze d'onda della radianza spettrale del corpo nero, che è il punto di partenza di tutta la teoria della radiazione infrarossa, è chiamata legge della radiazione del corpo nero. Tutta la radiazione dell'oggetto reale oltre a dipendere dalla lunghezza d'onda della radiazione e dalla temperatura dell'oggetto, ma anche dalla composizione del tipo di materiale dell'oggetto, dai metodi di preparazione, dai processi termici, nonché dallo stato della superficie e dalle condizioni ambientali e altri fattori. 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, che è legato alla natura del materiale e allo stato della superficie. Questo coefficiente esprime la vicinanza della radiazione termica di un 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 è nota l'emissività di un materiale, sono note 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 utilizza il termometro a radiazione infrarossa per misurare la temperatura del bersaglio, misurare innanzitutto il bersaglio nella sua banda di radiazione infrarossa, quindi con il termometro per calcolare la temperatura del bersaglio da misurare. I pirometri monocolore sono proporzionali alla quantità di radiazione nella banda; i pirometri bicolori sono proporzionali al rapporto tra la quantità di radiazione nelle due bande.
