Begrijp diep het werkingsprincipe van een infraroodthermometer
De infraroodthermometer bestaat uit een optisch systeem, een fotodetector, een 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 op de fotodetector gefocust 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.
In de natuur zenden alle objecten met temperaturen boven nul 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 is een geïdealiseerde radiator die stralingsenergie van alle golflengten absorbeert zonder enige reflectie of transmissie van energie. De oppervlakte-emissiviteit is 1. Bijna alle werkelijke objecten in de natuur zijn echter geen zwarte lichamen. Om de distributiewet van infraroodstraling te begrijpen en te verkrijgen, is het noodzakelijk om in theoretisch onderzoek een geschikt model te kiezen, namelijk het gekwantiseerde oscillatormodel van lichaamsholtestraling voorgesteld door Planck. Dit leidt tot de wet van Planck-straling van zwarte lichamen, wat de spectrale straling van zwarte lichamen is, uitgedrukt in golflengte. Dit is het uitgangspunt van alle theorieën over infraroodstraling, vandaar de wet op de straling van 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. 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 onder meer 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 tweekleurige thermometer is evenredig met de stralingsverhouding in beide banden.
