Samenstelling en werkingsprincipe van infraroodthermometer
Infraroodsysteem: De infraroodthermometer bestaat uit een optisch systeem, opto-elektronica, signaalversterker, signaalverwerking, weergave-uitvoer en andere componenten. Het optische systeem verzamelt de infrarode stralingsenergie van het doel binnen zijn gezichtsveld, en de grootte van het gezichtsveld wordt bepaald door de optische componenten en hun posities van de thermometer. Infraroodenergie wordt gefocust op foto-elektriciteit en omgezet in overeenkomstige elektrische signalen. Het signaal wordt omgezet in de temperatuurwaarde van het geteste doel nadat het is versterkt en verwerkt door het signaalverwerkingscircuit, en gecorrigeerd volgens het algoritme van de interne behandeling van het instrument en de emissiviteit van het doel. Het begrijpen van het werkingsprincipe, de technische specificaties, de arbeidsomstandigheden in de omgeving, de bediening en het onderhoud van infraroodthermometers vormt de basis voor gebruikers om infraroodthermometers correct te kiezen en te gebruiken.
Bovendien moeten de omgevingsomstandigheden van het doel en de thermometer, zoals temperatuur, atmosfeer, vervuiling en interferentie, ook in aanmerking worden genomen vanwege hun impact op prestatie-indicatoren en correctiemethoden. Elk object met een temperatuur boven het relatieve nulpunt zal infraroodstraling uitzenden. De infraroodthermometer ontvangt en meet de golflengte van het door het object uitgezonden infrarood, en kan de bijbehorende temperatuur verkrijgen. Alle objecten met temperaturen boven het relatieve nulpunt zenden voortdurend infraroodstralingsenergie uit naar de omringende ruimte. De grootte en golflengteverdeling van de infrarode stralingsenergie van een object hangen nauw samen met de oppervlaktetemperatuur. Door de infraroodenergie te meten die door een object zelf wordt uitgezonden, kan de oppervlaktetemperatuur nauwkeurig worden gemeten, wat de objectieve basis is voor het meten van de temperatuur van infraroodstraling. Blackbody-stralingswet: Een blackbody is een geïdealiseerde radiator die stralingsenergie van alle golflengten absorbeert zonder enige reflectie of transmissie van energie. De oppervlakte-emissiviteit is 1.
Er moet op worden gewezen dat er in de natuur geen echt zwart lichaam bestaat, maar om de distributiewet van infraroodstraling te begrijpen en te verkrijgen, is het noodzakelijk om een geschikt model in theoretisch onderzoek te kiezen. Dit is het door Planck voorgestelde gekwantiseerde oscillatormodel van lichaamsholtestraling, dat de wet van Planck-zwartlichaamstraling afleidt, dat wil zeggen de spectrale straling van het zwarte lichaam uitgedrukt in golflengte. Dit is het uitgangspunt van alle theorieën over infraroodstraling, vandaar de wet op de straling van zwarte lichamen. De invloed van de emissiviteit van objecten op de meting van de stralingstemperatuur: Bijna alle werkelijke objecten in de natuur zijn geen zwarte lichamen. De stralingshoeveelheid van alle werkelijke objecten is niet alleen afhankelijk van de stralingsgolflengte en de temperatuur van het object, maar ook van factoren zoals het type materiaal, de bereidingsmethode, het thermische proces, de toestand van het oppervlak en de omgevingsomstandigheden waaruit het object bestaat. voorwerp. Infraroodenergie wordt op de foto-elektrische detector gefocusseerd en omgezet in overeenkomstige elektrische signalen. Het signaal wordt omgezet in de temperatuurwaarde van het geteste doel nadat het is gekalibreerd door de versterker en het signaalverwerkingscircuit volgens het interne algoritme van het instrument en de doelemissiviteit.
Om ervoor te zorgen dat de stralingswet van zwarte lichamen op alle praktische objecten van toepassing is, is het daarom noodzakelijk om een proportionele coëfficiënt te introduceren die verband houdt met materiaaleigenschappen en oppervlaktetoestanden, namelijk de emissiviteit. Deze coëfficiënt vertegenwoordigt de nabijheid tussen de thermische straling van het werkelijke object en de straling van het zwarte lichaam, met een waarde tussen nul en een waarde kleiner dan 1. Volgens de stralingswet, zolang de emissiviteit van een materiaal bekend is, zal het infrarood stralingskarakteristieken van elk object zijn bekend. De belangrijkste factoren die de emissiviteit beïnvloeden zijn het materiaaltype, de oppervlakteruwheid, de fysisch-chemische structuur en de materiaaldikte. Wanneer u de temperatuur van een doel meet met behulp van een infraroodstralingsthermometer, bestaat de eerste stap uit het meten van de infraroodstraling van het doel binnen zijn golflengtebereik, waarna de thermometer de temperatuur van het gemeten doel berekent. De monochromatische thermometer is evenredig met de hoeveelheid straling binnen de band; De verhouding van de tweekleurige thermometer tot de straling van de twee banden is proportioneel
