Kızılötesi termometre çalışma prensibi ve özellikleri
Kara cisim ışınımı ve kızılötesi sıcaklık ölçümünün ilkeleri
Mutlak sıfırın üzerindeki sıcaklıklara sahip tüm nesneler, çevredeki alana sürekli olarak kızılötesi radyasyon enerjisi yayar. Bir nesnenin kızılötesi radyasyon enerjisinin büyüklüğü ve dalga boyuna göre dağılımı, yüzey sıcaklığıyla yakından ilişkilidir. Bu nedenle, bir nesnenin kendisi tarafından yayılan kızılötesi enerji ölçülerek, nesnenin yüzey sıcaklığı doğru bir şekilde belirlenebilir; bu, kızılötesi radyasyon sıcaklığı ölçümünün objektif temelidir.
Kara cisim radyasyon yasası: Kara cisim, herhangi bir yansıma veya enerji iletimi olmaksızın tüm dalga boylarındaki radyasyon enerjisini emen idealleştirilmiş bir radyasyon gövdesidir. Yüzey emisyonu 1'dir ve diğer maddelerin yansıma katsayısı 1'den azdır, buna gri cisim denir. Belirtmek gerekir ki doğada gerçek bir kara cisim yoktur ancak kızılötesi radyasyonun dağılım yasasını anlamak ve elde etmek için teorik araştırmalarda uygun bir modelin seçilmesi gerekmektedir. Bu, Planck tarafından önerilen vücut boşluğu radyasyonunun kuantum osilatör modelidir ve Planck kara cisim radyasyonu yasasını, yani kara cismin dalga boyuyla temsil edilen spektral parlaklığını türetir. Bu, tüm kızılötesi radyasyon teorilerinin, dolayısıyla kara cisim radyasyon yasasının başlangıç noktasıdır.
Kızılötesi termometrenin özellikleri
Mutlak sıfırın üzerindeki sıcaklıklara sahip tüm nesneler, çevredeki alana sürekli olarak kızılötesi radyasyon enerjisi yayar. Kızılötesi radyasyon enerjisinin boyutu, dalga boyu dağılımı açısından yüzey sıcaklığıyla yakından ilişkilidir. Bu nedenle nesnenin kendisi tarafından yayılan kızılötesi enerji ölçülerek yüzey sıcaklığı doğru bir şekilde ölçülebilir. Kızılötesi termometreler, çeşitli nesnelerin kendileri tarafından yayılan görünmez kızılötesi radyasyon enerjisini alabilir. Kızılötesi radyasyon, elektromanyetik spektrumun bir parçasıdır ve kızılötesi, görünür ışık ile radyo dalgaları arasında yer alır. Cihaz sıcaklığı ölçtüğünde, ölçülen nesnenin yaydığı kızılötesi radyasyon enerjisi, termometrenin optik sistemi aracılığıyla dedektör üzerinde elektrik sinyaline dönüştürülür ve ölçülen nesnenin yüzey sıcaklığı, cihazın ekran kısmında görüntülenir. kızılötesi termometre.
Kızılötesi termometrenin özellikleri: temassız ölçüm, geniş sıcaklık ölçüm aralığı, hızlı tepki hızı ve yüksek hassasiyet. Ancak ölçülen nesnenin emisyonunun etkisinden dolayı, ölçülen nesnenin yüzey sıcaklığı olan gerçek sıcaklığını ölçmek neredeyse imkansızdır.
