Arbejdsprincip, klassificering og moderne anvendelse af infrarødt termometer
Temperaturmålingsprincippet for det infrarøde termometer er at omdanne strålingsenergien fra de infrarøde stråler, der udsendes af objektet (såsom smeltet stål) til et elektrisk signal. Størrelsen af den infrarøde strålingsenergi svarer til temperaturen på selve objektet (såsom smeltet stål). , kan temperaturen på en genstand (såsom smeltet stål) bestemmes. Infrarød temperaturmålingsteknologi er udviklet til at scanne og måle overfladens temperatur med termiske ændringer, bestemme dens temperaturfordelingsbillede og hurtigt detektere skjulte temperaturforskelle. Dette er det infrarøde termiske billedkamera. Infrarøde termiske kameraer blev først brugt i militæret. I løbet af 19 år udviklede TI Corporation i USA verdens første infrarøde scanning-rekognosceringssystem. Derefter blev infrarød termisk billedteknologi successivt brugt i fly, kampvogne, krigsskibe og andre våben i vestlige lande, som et termisk sigtesystem til rekognosceringsmål, det har i høj grad forbedret evnen til at søge og ramme mål. Det infrarøde termiske billedkamera produceret af det svenske AGA-firma er i en førende position inden for civil teknologi. Men hvordan man gør den infrarøde temperaturmålingsteknologi udbredt, er stadig et problem. Det er et applikationsemne, der er forskningsværdigt.
Det infrarøde termometer er sammensat af optisk system, fotoelektrisk detektor, signalforstærker, signalbehandling, displayudgang og andre dele. Det optiske system samler den infrarøde målenergi i sit synsfelt, og størrelsen af synsfeltet bestemmes af termometerets optiske dele og dets position. Infrarød energi fokuseres på en fotodetektor og omdannes til et tilsvarende elektrisk signal. Signalet passerer gennem forstærkeren og signalbehandlingskredsløbet og konverteres til temperaturværdien af det målte mål efter at være blevet korrigeret i henhold til algoritmen for den interne behandling af instrumentet og målets emissivitet.
I naturen udsender alle objekter med en temperatur højere end det absolutte nul konstant infrarød strålingsenergi til det omgivende rum. Størrelsen af et objekts infrarøde strålingsenergi og dets fordeling i henhold til bølgelængden - har et meget tæt forhold til dets overfladetemperatur. Ved at måle den infrarøde energi, der udstråles af selve objektet, kan dets overfladetemperatur derfor bestemmes nøjagtigt, hvilket er det objektive grundlag for måling af infrarød strålingstemperatur.
En sort krop er en idealiseret radiator, som absorberer alle bølgelængder af strålingsenergi, har ingen refleksion og transmission af energi og har en emissivitet på 1 på sin overflade. Praktiske genstande i naturen er dog næsten ikke sorte kroppe. Qinghe opnåede fordelingsloven for infrarød stråling, og i teoretisk forskning skal der vælges en passende model, som er den kvantiserede oscillatormodel af kropshulrumsstråling foreslået af Planck, og udledte således loven for Plancks sorte kropsstråling, dvs. sort krop udtrykt ved bølgelængde Spektral udstråling, som er udgangspunktet for alle teorier om infrarød stråling, kaldes loven om sort kropsstråling. Strålingen af alle faktiske objekter afhænger ikke kun af strålingsbølgelængden og objektets temperatur, men også af genstandens type, fremstillingsmetode og termiske proces. Det er relateret til faktorer som overfladetilstand og miljøforhold. Derfor, for at gøre loven om sort kropsstråling gældende for alle praktiske objekter, skal der indføres en proportionalkoefficient relateret til materialeegenskaber og overfladetilstande, det vil sige emissivitet. Denne koefficient repræsenterer, hvor tæt den termiske stråling af et faktisk objekt er på strålingen fra et sort legeme, og dets værdi er mellem nul og en værdi mindre end 1. Ifølge strålingsloven, så længe materialets emissivitet er kendt, er de infrarøde strålingskarakteristika for ethvert objekt kendt. De vigtigste faktorer, der påvirker emissiviteten, er: materialetype, overfladeruhed, fysisk og kemisk struktur og materialetykkelse. Når du bruger et infrarødt strålingstermometer til at måle temperaturen på et mål, er det først nødvendigt at måle den infrarøde stråling af målet inden for dets båndområde, og derefter beregnes temperaturen på det målte mål af termometeret. Monokromatiske pyrometre er proportionale med mængden af stråling inden for et bånd; dobbeltfarvede pyrometre er proportionale med forholdet mellem mængden af stråling i de to bånd.
Infrarød temperaturmåling vedtager en punkt-for-punkt analysemetode, det vil sige, at den termiske stråling af et lokalt område af objektet er fokuseret på en enkelt detektor, og strålingseffekten konverteres til temperatur gennem emissiviteten af det kendte objekt . På grund af de forskellige detekterede objekter, måleområder og brugsmuligheder er udseendedesignet og den interne struktur af infrarøde termometre anderledes, men den grundlæggende struktur er generelt ens, hovedsageligt inklusive optisk system, fotodetektor, signalforstærker og signalbehandling, displayoutput og andet dele. Infrarød stråling udsendt af en radiator. Ind i det optiske system moduleres den infrarøde stråling til vekslende stråling af modulatoren og omdannes til et tilsvarende elektrisk signal af detektoren. Signalet passerer gennem forstærkeren og signalbehandlingskredsløbet og konverteres til temperaturværdien af det målte mål efter at være blevet korrigeret i henhold til algoritmen i instrumentet og målemissionsevnen.
