Запознаване с принципа на работа на инфрачервения термометър

Apr 17, 2023

Остави съобщение

Запознаване с принципа на работа на инфрачервения термометър

 

Инфрачервеният термометър се състои от оптична система, фотодетектор, усилвател на сигнала, обработка на сигнала, изходен дисплей и други части: оптичната система събира целевата енергия на инфрачервеното лъчение в своето зрително поле и размерът на зрителното поле се определя от оптични части на термометъра. И позицията му е определена. Инфрачервената енергия се фокусира върху фотодетектора и се преобразува в съответен електрически сигнал. Сигналът преминава през усилвателя и веригата за обработка на сигнала и се преобразува в температурата на измерената цел, след като бъде коригиран според алгоритъма на вътрешната обработка на инструмента и коефициента на излъчване на целевата стойност.


В природата всички обекти с температура по-висока от абсолютната нула непрекъснато излъчват инфрачервена радиационна енергия към околното пространство. Размерът на енергията на инфрачервеното лъчение на даден обект и нейното разпределение според дължината на вълната имат много тясна връзка с повърхностната му температура. Следователно, чрез измерване на инфрачервената енергия, излъчвана от самия обект, температурата на неговата повърхност може да бъде точно определена, което е обективната основа за измерване на температурата на инфрачервеното лъчение.


Черното тяло е идеализиран радиатор, който абсорбира всички дължини на вълните на лъчиста енергия, няма отражение или предаване на енергия и има коефициент на излъчване 1 на повърхността си. Практичните обекти в природата обаче почти не са черни тела. За да се изясни и получи разпределението на инфрачервеното лъчение, трябва да се избере подходящ модел при теоретични изследвания. Това е квантуваният осцилаторен модел на радиацията на телесната кухина, предложен от Планк, като по този начин се извежда законът за радиацията на черното тяло на Планк, тоест спектралното излъчване на черното тяло, изразено чрез дължина на вълната, което е отправната точка на всички теории за инфрачервеното излъчване, така че е наречен закон за излъчването на черното тяло. Количеството радиация на всички действителни обекти зависи не само от дължината на вълната на излъчване и температурата на обекта, но и от вида на материала, съставляващ обекта, метода на подготовка, термичния процес, състоянието на повърхността и условията на околната среда. Следователно, за да се направи законът за излъчването на черното тяло приложим към всички практически обекти, трябва да се въведе пропорционален коефициент, свързан със свойствата на материала и повърхностните състояния, тоест излъчвателната способност. Този коефициент показва колко близо е топлинното излъчване на действителния обект до излъчването на черното тяло и неговата стойност е между нула и стойност по-малка от 1. Според закона за излъчването, стига да е известна емисионната способност на материала, характеристиките на инфрачервеното излъчване на всеки обект са известни. Основните фактори, влияещи върху излъчването са: вид материал, грапавост на повърхността
степен, физична и химична структура и дебелина на материала и др.


Когато се използва термометър с инфрачервено лъчение за измерване на температурата на цел, първо е необходимо да се измери инфрачервеното лъчение на целта в обхвата на обхвата й и след това температурата на измерената цел се изчислява от термометъра. Монохромният термометър е пропорционален на радиацията в лентата; двуцветният термометър е пропорционален на съотношението на радиацията в двете ленти.

 

ST490-2

Изпрати запитване