Sıcak haddelemede termometre nasıl kullanılır?
1. Temel ilkeler
Sıcaklığı sıfırın üzerinde olan tüm nesneler, çevredeki alana sürekli olarak kızılötesi radyasyon enerjisi yayar. Bir nesnenin kızılötesi radyasyon özellikleri: Radyasyon enerjisinin boyutu ve dalga boyuna göre dağılımı, yüzey sıcaklığı ile çok yakın bir ilişkiye sahiptir. Bu nedenle, nesnenin kendisi tarafından yayılan kızılötesi enerji ölçülerek, kızılötesi radyasyon sıcaklığı ölçümünün objektif temeli olan yüzey sıcaklığı doğru bir şekilde belirlenebilir.
Kızılötesi radyasyon sıcaklık ölçümü olarak da bilinen kızılötesi termometre, bir nesnenin sıcaklığını ölçmek için nesnenin kendisi tarafından yayılan kızılötesi radyasyonu kullanan bir teknolojidir. Kızılötesi radyasyon veya kızılötesi radyasyon, dalga boyu 0,76 μm ile 1000 μm arasında olan elektromanyetik radyasyondur. İdeal bir siyah cisim için, birim yüzey alanı başına yarı küresel boşluğa yayılan tüm dalga boylarının toplam radyasyon gücü (toplam radyasyon veya radyasyon yoğunluğu olarak kısaltılır), nesnenin sıcaklığının 4 katıdır. Güçle orantılı:
Mb(T)=σT4(1)
Bu Stephen-Boltzmann yasasıdır. Bunlardan σ=5.6697×10-8W/m2K4'e Stephen-Boltzmann sabiti adı verilir.
Denklem (1) gerçek nesneler için kullanılır ve yayma gücü ile çarpılması gerekir:
Mgb(T)=εσT4
Herhangi bir nesnenin kendiliğinden emisyon yoğunluğunun Mgb(T) nesnenin sıcaklığı ve nesnenin yayma gücü ile ilişkili olduğu görülebilir. Bir nesnenin emisyonu ε doğrudan onun malzeme özellikleri (bileşim, metal ve metal olmayan, kristal ve amorf vb.), yüzey durumu (pürüzsüz ve pürüzlü yüzey, oksidasyon derecesi, kirlilik veya yüzey kaplaması vb.) ile ilgilidir. ve nesnenin sıcaklığı. Nesnenin emisyonu doğru seçilebildiği sürece ölçülen nesnenin gerçek sıcaklığı doğru bir şekilde elde edilebilir.
Kızılötesi termometre üç bölümden oluşur: optik sistem, algılama ünitesi ve sinyal işleme. Optik sistemin ana işlevi, ölçülen hedefin radyasyon gücünü toplamak ve kızılötesi dedektör üzerinde birleşmesini sağlamaktır. Kızılötesi dedektörün işlevi, alınan kızılötesi radyasyonu elektrik sinyali çıkışına dönüştürmektir.
