Analyse van moderne toepassingen van infraroodthermometertechnologie
Het temperatuurmeetprincipe van de infraroodthermometer is het omzetten van de stralingsenergie van infraroodstralen die door een object worden uitgezonden in een elektrisch signaal. De grootte van de infrarode stralingsenergie komt overeen met de temperatuur van het object zelf. Afhankelijk van de grootte van het omgezette elektrische signaal kan de temperatuur van het object worden bepaald. De technologie voor infraroodtemperatuurmeting heeft zich zo ontwikkeld dat deze de temperatuur van een oppervlak met thermische veranderingen kan scannen en meten, het temperatuurverdelingsbeeld kan bepalen en snel verborgen temperatuurverschillen kan detecteren. Dit is een infrarood warmtebeeldcamera. Infrarood-warmtebeeldcamera's werden voor het eerst gebruikt in het leger. Het Amerikaanse TI Company ontwikkelde in 1999 's werelds eerste infraroodscanverkenningssysteem. Sindsdien wordt infrarood-warmtebeeldtechnologie in westerse landen gebruikt in vliegtuigen, tanks, oorlogsschepen en andere wapens. , als thermisch waarnemingssysteem voor verkenningsdoelen, verbetert het vermogen om doelen te zoeken en te raken aanzienlijk. De infrarood-warmtebeeldcamera, geproduceerd door het Zweedse bedrijf AGA, bekleedt een leidende positie op het gebied van civiele technologie.
Infraroodthermometer bestaat uit een optisch systeem, foto-elektrische detector, signaalversterker, signaalverwerking, weergave-uitvoer en andere onderdelen. Het optische systeem verzamelt de beoogde infraroodstralingsenergie binnen zijn gezichtsveld. De grootte van het gezichtsveld wordt bepaald door de optische delen van de thermometer en hun posities. De infraroodenergie wordt op de fotodetector gefocusseerd en omgezet in een overeenkomstig elektrisch signaal. Het signaal gaat door de versterker en het signaalverwerkingscircuit en wordt na correctie omgezet in de temperatuurwaarde van het gemeten doel volgens het interne behandelingsalgoritme van het instrument en de doelemissiviteit.
In de natuur zenden alle objecten met een temperatuur hoger dan het absolute nulpunt voortdurend infraroodstralingsenergie uit naar de omringende ruimte. De hoeveelheid infraroodstralingsenergie van een object en de verdeling ervan volgens de golflengte hangen nauw samen met de oppervlaktetemperatuur. Door de infraroodenergie te meten die door het object zelf wordt uitgestraald, kan de oppervlaktetemperatuur nauwkeurig worden gemeten. Dit is de objectieve basis waarop de temperatuurmeting van infraroodstraling is gebaseerd.
Een zwart lichaam is een geïdealiseerde radiator die stralingsenergie van alle golflengten absorbeert zonder energiereflectie of -transmissie. De oppervlakte-emissiviteit is 1. Bijna alle werkelijke objecten die in de natuur voorkomen, zijn echter geen zwarte lichamen. Om de distributieregels van infraroodstraling te verduidelijken en te verkrijgen, moet in theoretisch onderzoek een geschikt model worden geselecteerd. Dit is het gekwantiseerde oscillatormodel van straling van de lichaamsholte, voorgesteld door Planck. Hieruit werd de wet van Planck voor de straling van het zwarte lichaam afgeleid, dat wil zeggen de spectrale straling van het zwarte lichaam uitgedrukt in golflengte. Dit is het uitgangspunt van alle theorieën over infraroodstraling en wordt daarom de stralingswet van het zwarte lichaam genoemd. De stralingshoeveelheid van alle werkelijke objecten hangt niet alleen af van de stralingsgolflengte en de temperatuur van het object, maar ook van factoren zoals het soort materiaal, de bereidingswijze, het thermische proces, de toestand van het oppervlak en de omgevingsomstandigheden van het object.
Infraroodtemperatuurmeting maakt gebruik van puntsgewijze analyse, dat wil zeggen dat de thermische straling van een lokaal gebied van het object wordt gefocusseerd op een enkele detector, en het stralingsvermogen wordt omgezet in temperatuur door de emissiviteit van het bekende object. Vanwege verschillende te detecteren objecten, meetbereiken en gebruiksgelegenheden zijn het uiterlijk en de interne structuur van infraroodthermometers verschillend, maar de basisstructuren zijn over het algemeen vergelijkbaar, inclusief optische systemen, fotodetectoren, signaalversterkers en signaalverwerking, en weergave-uitgangen. samengesteld uit andere delen. Infraroodstraling uitgezonden door een radiator. Bij binnenkomst in het optische systeem wordt de infraroodstraling door de modulator gemoduleerd in wisselende straling en vervolgens door de detector omgezet in overeenkomstige elektrische signalen. Het signaal passeert de versterker en het signaalverwerkingscircuit en wordt na correctie omgezet in de temperatuurwaarde van het gemeten doel volgens het algoritme in het instrument en de emissiegraad van het doel.
