Componenten en werkingsprincipe van infraroodthermometers
Infraroodsysteem: infraroodthermometer door het optische systeem, foto-elektrisch, signaalversterker en signaalverwerking, weergave-uitvoer en andere componenten. Optische systeemconvergentie van zijn gezichtsveld van de beoogde infraroodstralingsenergie, de grootte van het gezichtsveld door de optische onderdelen van de thermometer en hun locatie te bepalen. Infraroodenergie wordt gefocust op het foto-elektrisch en omgezet in een overeenkomstig elektrisch signaal. Dit signaal wordt omgezet in een temperatuurwaarde voor het doel nadat het door versterkers en signaalverwerkingscircuits is gegaan en is gecorrigeerd voor de emissiviteit van het doel volgens de algoritmen die in het instrument worden gebruikt. Inzicht in het werkingsprincipe van de infraroodthermometer, de technische specificaties, de omgevingsomstandigheden en de bediening en het onderhoud vormen de basis voor de gebruiker om de infraroodthermometer correct te selecteren en te gebruiken.
Daarnaast moet ook rekening worden gehouden met het doel en de pyrometer die zich bevindt in de omgevingsomstandigheden, zoals temperatuur, atmosfeer, vervuiling en interferentie en andere factoren op de prestatie-indicatoren en correctiemethoden. Elk object met een temperatuur boven ** nul zendt infrarood licht uit. De infraroodthermometer ontvangt en meet de golflengte van de infraroodstralen die door het object worden uitgezonden, en de bijbehorende temperatuur kan worden verkregen. Alle objecten met temperaturen boven **nul graden zenden voortdurend infrarode stralingsenergie uit naar de omringende ruimte. De grootte van de infrarode stralingsenergie van het object en de verdeling ervan per golflengte - en de oppervlaktetemperatuur hebben een zeer nauwe relatie. Door de meting van de infrarode energie die door het object zelf wordt uitgestraald, zal het daarom in staat zijn de oppervlaktetemperatuur nauwkeurig te bepalen, wat de objectieve basis is voor het meten van de temperatuur van de infraroodstraling. Blackbody-stralingswet: blackbody is een geïdealiseerde radiator, die alle golflengten van stralingsenergie absorbeert, geen energiereflectie en -transmissie, de emissiviteit van het oppervlak is 1.
Opgemerkt moet worden dat er in de natuur geen echt zwart lichaam bestaat, maar om de wet van de distributie van infraroodstraling te verduidelijken en te verkrijgen, moet in de theoretische studie het juiste model worden gekozen, waarbij Planck het vibronische model voor stralingskwantisering van de lichaamsholte naar voren heeft gebracht. , wat leidde tot de wet van Planck van de straling van het zwarte lichaam, dat wil zeggen de golflengte van de spectrale straling van het zwarte lichaam, dit is het startpunt voor alle theorieën over infraroodstraling, de zogenaamde wet van de straling van het zwarte lichaam. Het effect van objectemissiviteit op radiometrische temperatuurmeting: het bestaan van echte objecten in de natuur, bijna allemaal zijn geen zwarte lichamen. Al het werkelijke object van de straling, naast het vertrouwen op de golflengte van de straling en de temperatuur van het object, maar ook op de samenstelling van het materiaaltype van het object, de voorbereidingsmethoden, thermische processen, evenals de toestand van het oppervlak en de omgevingsomstandigheden en andere factoren. De infraroodenergie wordt op de fotodetector gefocusseerd en omgezet in een overeenkomstig elektrisch signaal. Dit signaal wordt omgezet in de temperatuurwaarde van het doel door een versterker en signaalverwerkingscircuits in overeenstemming met het interne algoritme van het instrument en de correctie van de emissiviteit van het doel.
Om de stralingswet van zwarte lichamen toepasbaar te maken op alle echte objecten, is het daarom noodzakelijk om een evenredigheidscoëfficiënt, dat wil zeggen de emissiviteit, in te voeren die verband houdt met de aard van het materiaal en de toestand van het oppervlak. Deze coëfficiënt vertegenwoordigt de nabijheid van de thermische straling van het werkelijke object tot de straling van het zwarte lichaam en heeft een waarde tussen nul en een waarde kleiner dan één. Volgens de stralingswet kennen we, zolang we de emissiviteit van het materiaal kennen, de infraroodstralingskarakteristieken van elk object. De belangrijkste factoren die de emissiviteit beïnvloeden zijn: materiaaltype, oppervlakteruwheid, fysische en chemische structuur en materiaaldikte. Bij het meten van de temperatuur van een doel met een infraroodstralingspyrometer wordt eerst de infraroodstraling van het doel binnen zijn band gemeten en vervolgens wordt de temperatuur van het doel berekend door de pyrometer.
