Het principe van infrarooddetectie en infraroodthermometer
De essentie van infrarooddetectie (infraroodstralingsdetectie) in niet-destructieve testtechnologie is het gebruik van de kenmerken van infraroodstraling van objecten voor contactloze infraroodtemperatuurregistratie.
Infrarood is een elektromagnetische golf met dezelfde essentie als radiogolven en zichtbaar licht, met een golflengte tussen 0.76 en 100 μm. Het kan worden onderverdeeld in vier categorieën op basis van het golflengtebereik: nabij-infrarood, midden-infrarood, ver-infrarood en extreem ver-infrarood. Zijn positie in het continue spectrum van elektromagnetische golven ligt in het gebied tussen radiogolven en zichtbaar licht. Infraroodstraling is een veelgebruikte elektromagnetische golfstraling die in de natuur voorkomt. Het is gebaseerd op de onregelmatige beweging van moleculen en atomen die door elk object in een conventionele omgeving wordt gegenereerd, waarbij voortdurend thermische infraroodenergie wordt uitgestraald. Hoe intenser de beweging van moleculen en atomen, hoe groter de stralingsenergie, en omgekeerd, hoe kleiner de stralingsenergie.
Alle objecten met temperaturen boven nul graden (-273.15K degree ) zenden vanwege hun moleculaire beweging continu infraroodstraling uit naar de omringende ruimte. De omvang en verdeling van de infraroodstralingsenergie per golflengte van een object hangen nauw samen met de oppervlaktetemperatuur. Door een infraroodstralingsdetector te gebruiken om het door een object uitgestraalde vermogenssignaal om te zetten in een elektrisch signaal (waarbij de infraroodenergie wordt gemeten die door het object zelf wordt uitgestraald), kan de oppervlaktetemperatuur van het object nauwkeurig worden gemeten, of de ruimtelijke verdeling van de oppervlaktetemperatuur van het gescande object kan één-op-één worden gesimuleerd via het uitgangssignaal van het beeldapparaat. Na verwerking door het elektronische systeem wordt het naar het weergavescherm verzonden om een thermisch beeld te verkrijgen dat overeenkomt met de oppervlaktetemperatuurverdeling van het object. Door deze methode te gebruiken is het mogelijk om op afstand thermische beeldbeelden en temperatuurmetingen van doelen te realiseren, en deze te analyseren en beoordelen, wat het basisprincipe is van detectie van infraroodstraling.
De stralingswet van het zwarte lichaam van Planck: Een zwart lichaam is een geïdealiseerde radiator die stralingsenergie van alle golflengten absorbeert, zonder enige reflectie of overdracht van energie. De oppervlakte-emissiviteit is 1. Hoewel er in de natuur geen echt zwart lichaam bestaat, is het, om de verdelingswet van infraroodstraling te begrijpen en te verkrijgen, noodzakelijk om in theoretisch onderzoek een geschikt model te kiezen. Dit is het door Planck voorgestelde kwantumoscillatormodel van lichaamsholtestraling, dat de wet van Planck-zwartlichaamstraling afleidt, wat de spectrale straling van een zwart lichaam is, weergegeven door golflengte. Dit is het uitgangspunt van alle theorieën over infraroodstraling en wordt daarom afgekort als de stralingswet van het zwarte lichaam.
