Driftsprincip og systemkonfiguration af infrarøde termometre
Infrarøde termometre består af et optisk system, fotoelektrisk detektor, signalforstærker, signalbehandlingsenhed, display og udgangsmodul. Det optiske system opsamler målets infrarøde strålingsenergi inden for dets synsfelt. Synsfeltets størrelse bestemmes af termometerets optiske komponenter og deres placering. Den infrarøde energi fokuseres på den fotoelektriske detektor og omdannes til et tilsvarende elektrisk signal. Signalet passerer gennem forstærkeren og signalbehandlingskredsløbet. Efter beregning ved hjælp af instrumentets indbyggede algoritme og korrektion baseret på målemissionsevnen konverteres signalet til temperaturværdien for det målte mål.
I naturen udsender alle objekter med en temperatur over det absolutte nulpunkt kontinuerligt infrarød strålingsenergi til det omgivende rum. Størrelsen af et objekts infrarøde strålingsenergi og dets bølgelængdefordeling er tæt forbundet med dets overfladetemperatur. Derfor muliggør måling af den infrarøde energi, der udstråles af selve objektet, nøjagtig bestemmelse af dets overfladetemperatur. Dette danner det objektive grundlag for infrarød strålingstermometri.
En sort krop er en idealiseret radiator. Den absorberer strålingsenergi af alle bølgelængder uden refleksion eller transmission af energi, og dens overfladeemissivitet er lig med 1. Næsten ingen virkelige objekter i naturen er dog sorte kroppe. For at forstå og opnå fordelingsloven for infrarød stråling skal der vælges en passende model til teoretisk forskning. Dette er den kvantiserede oscillatormodel af hulrumsstråling foreslået af Planck, hvorfra Plancks lov om sortlegemestråling er afledt, der beskriver den spektrale strålingsudgang af et sortlegeme som en funktion af bølgelængden. Den tjener som udgangspunkt for alle teorier om infrarød stråling og er kendt som loven om sortlegemestråling.
Strålingsmængden af alle virkelige objekter afhænger ikke kun af strålingsbølgelængde og objekttemperatur, men også af materialetype, fremstillingsmetode, termisk proces, overfladetilstand og miljøforhold. For at anvende sortlegemestrålingsloven på alle virkelige objekter skal der derfor indføres en proportionalkoefficient relateret til materialeegenskaber og overfladeforhold, nemlig emissivitet. Denne koefficient angiver, hvor tæt den termiske stråling af et virkeligt objekt nærmer sig strålingen fra et sort legeme, der spænder mellem 0 og mindre end 1. Ifølge strålingslovene kan dets infrarøde strålingsegenskaber bestemmes, når først et materiales emissivitet er kendt. De vigtigste faktorer, der påvirker emissiviteten, omfatter materialetype, overfladeruhed, fysisk-kemisk struktur og materialetykkelse.
