Kızılötesi Termometrelerin Prensibi ve Sınıflandırılması Nedir?
1. Kızılötesi prensibi: Sıcaklığı sıfır derecenin (-273 derece) üzerinde olan herhangi bir nesne dışarıya termal radyasyon yayacaktır. Nesnenin sıcaklığındaki fark, yayılan enerjide ve radyasyon dalgasının dalga boyunda bir farklılığa neden olacaktır. Ancak kızılötesi radyasyon her zaman dahildir. Bin santigrat derecenin altındaki nesneler için termal radyasyonun çarptığı en güçlü elektromanyetik dalgalar kızılötesi dalgalardır. Bu nedenle, nesnenin kendisinin kızılötesi radyasyonu ölçülerek görünüm sıcaklığı doğru bir şekilde belirlenebilir. Bu, kızılötesi termometre sıcaklık ölçümünün objektif temeli ve temel prensibidir.
Kara cisim, herhangi bir yansıma veya enerji iletimi olmaksızın tüm dalga boylarındaki radyasyon enerjisini emen idealleştirilmiş bir radyatördür ve emisyon katsayısı 1'dir. Bununla birlikte, doğal dünyadaki neredeyse tüm gerçek nesneler kara cisim değildir. Kızılötesi radyasyonun yayılma yasasını açıklığa kavuşturmak ve elde etmek için teorik araştırmalarda uygun bir model seçilmelidir. Bu, Planck'ın kara cisim radyasyonu yasasını, yani kara cisim radyasyonunun dalga boyu olarak ifade edilen spektral parlaklığını türeten, Planck tarafından önerilen vücut boşluğu radyasyonunun nicelenmiş osilatör modelidir. Bu, tüm kızılötesi radyasyon teorilerinin başlangıç noktasıdır, dolayısıyla kara cisim radyasyonu yasası olarak adlandırılır.
Tüm gerçek nesnelerin radyasyon seviyesi yalnızca nesnenin radyasyon dalga boyuna ve sıcaklığına değil, aynı zamanda nesneyi inşa etmek için kullanılan malzemenin türü, hazırlama yöntemleri, termal geçmişi, görünümü ve koşulları gibi faktörlere de bağlıdır. Bu nedenle, kara cisim ışınımı yasasını tüm gerçek nesnelere uygulayabilmek için, malzeme özellikleri ve görünüm durumlarıyla ilgili bir orantı katsayısının, yani emisyonun tanıtılması gerekir. Bu katsayı, 0 ile 1 arasında bir değerle, gerçek nesnelerin termal radyasyonu ile kara cisim radyasyonu arasındaki yakınlık seviyesini temsil eder. Radyasyon yasasına göre, bir malzemenin emisyonu bilindiği sürece, herhangi bir nesnenin kızılötesi radyasyon özellikleri belirlenebilir. İpliğin emisyonunu etkileyen önemli faktörler arasında malzeme türü, yüzey pürüzlülüğü, fiziksel ve kimyasal düzen ve malzeme kalınlığı yer alır.
2. Kızılötesi termometrenin çalışma prensibi ve düzeni: Doğal dünyada, sıcaklığı * * sıfır derecenin üzerinde olan tüm nesneler, çevredeki alana sürekli olarak kızılötesi radyasyon enerjisi yayar. Bir nesnenin kızılötesi radyasyon enerjisinin boyutu ve dalga boyu, onun görünüm sıcaklığıyla yakından ilişkilidir. Bu nedenle, bir nesnenin kendisi tarafından yayılan kızılötesi enerji ölçülerek, onun dış sıcaklığı doğru bir şekilde belirlenebilir; bu, kızılötesi radyasyon sıcaklığı ölçümünün objektif temelidir.
Kızılötesi termometrenin sıcaklık ölçüm prensibi, bir nesnenin (erimiş çelik gibi) yaydığı kızılötesi radyasyon enerjisini elektrik sinyaline dönüştürmektir. Kızılötesi radyasyon enerjisinin büyüklüğü, nesnenin (erimiş çelik gibi) sıcaklığına karşılık gelir ve nesnenin sıcaklığı (erimiş çelik gibi) elektrik sinyalinin büyüklüğündeki değişiklikle belirlenebilir. Kızılötesi termometre bir optik sistem, fotoelektrik dedektör, sinyal yükseltici, sinyal işleme cezası, performans çıkışı ve diğer bölümlerden oluşur. Optik sistem, hedef kızılötesi radyasyon enerjisini kendi görüş alanı içinde yoğunlaştırır ve görüş alanının boyutu, optik bileşenler ve bunların termometrenin konumları tarafından belirlenir. Kızılötesi enerji fotodetektöre odaklanır ve karşılık gelen elektrik sinyallerine dönüştürülür. Sinyal bir amplifikatör tarafından güçlendirilir ve bir ceza devresi tarafından işlenir ve ardından cihazın dahili terapisinin algoritmasına ve hedef emisyonuna dayalı olarak düzeltme yapıldıktan sonra hedefin sıcaklık değerine dönüştürülür.
Kızılötesi radyasyon termometresi kullanarak bir hedefin sıcaklığını ölçerken ilk adım, hedefin kızılötesi radyasyonunu kendi dalga boyu aralığında ölçmek ve ardından termometre diskini kullanarak hedefin sıcaklığını hesaplamaktır. Kızılötesi termometrelerin prensibi, tek renkli termometrelere ve iki-renkli termometrelere (radyasyon kolorimetrik termometreler) ayrılabilir. Monokromatik termometreler dalga boyu bandı içindeki radyasyon miktarıyla orantılıdır; Çift renkli termometre, iki banttaki radyasyon oranıyla orantılıdır.
