Kızılötesi Termometrelerle İlgili Kanunlar
Kızılötesi termometre, güç trafolarının iç yapısındaki arıza tespiti için önemli bir araçtır ve aynı zamanda ürün kalite kontrol ve izlemenin önemli bir aracıdır. Esas olarak optik sistem, fotoelektrik dedektör, sinyal yükseltici, sinyal işleme, ekran çıkışı ve diğer parçalardan oluşur. Çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:
Doğada, herhangi bir nesnenin sıcaklığı sıfırdan yüksek olduğunda, çevreleyen boşluğa sürekli olarak kızılötesi radyasyon enerjisi yayar ve radyasyon enerjisinin boyutu ve dağılımı, nesnenin yüzey sıcaklığı ile ilişkilidir. Bu nedenle, yüzeyinin sıcaklığını belirlemek için Kızılötesi enerji nesnesinin radyasyonunu ölçebiliriz. Bu, kızılötesi radyasyon sıcaklık ölçümünün dayandığı nesnel temeldir.
Kızılötesi termometrelerle ilgili bir yasaya daha bakalım.
Kara cisim radyasyon yasası: Siyah cisim, tüm dalga boylarındaki radyasyon enerjisini emen, enerji yansıması ve iletimi olmayan ve yüzeyinde 1 emisyon değerine sahip olan ideal bir yayıcıdır. Doğada gerçek bir kara cismin bulunmadığı belirtilmelidir, ancak kızılötesi radyasyonun dağılım yasasını açıklığa kavuşturmak ve elde etmek için teorik araştırmada uygun bir model seçilmelidir, bu da önerilen vücut boşluğu radyasyonunun nicemlenmiş osilatör modelidir. Planck tarafından, böylece Planck'ın siyah cisim radyasyonu yasasını, yani dalga boyuyla temsil edilen siyah cisim spektral ışımasını türetmek, tüm kızılötesi radyasyon teorilerinin başlangıç noktasıdır, bu nedenle buna kara cisim radyasyonu yasası denir.
Nesne emisyonunun radyasyon sıcaklığı ölçümü üzerindeki etkisi: Doğada var olan gerçek nesneler neredeyse siyah cisimler değildir. Tüm gerçek nesnelerin radyasyon miktarı, yalnızca nesnenin radyasyon dalga boyuna ve sıcaklığına değil, aynı zamanda nesneyi oluşturan malzemenin türüne, hazırlama yöntemine, ısıl işleme, yüzey durumuna ve çevre koşullarına da bağlıdır. Bu nedenle, siyah cisim radyasyonu yasasını tüm pratik nesnelere uygulanabilir kılmak için, malzeme özellikleri ve yüzey durumları ile ilgili orantılı bir katsayı, yani yayma kuvveti getirilmelidir. Bu katsayı, gerçek cismin termal radyasyonunun kara cisim radyasyonuna ne kadar yakın olduğunu ve değerinin sıfır ile 1'den küçük bir değer arasında olduğunu gösterir. Radyasyon yasasına göre, malzemenin yayıcılığı bilindiği sürece, herhangi bir nesnenin kızılötesi radyasyon özellikleri bilinmektedir. Emisiviteyi etkileyen ana faktörler şunlardır: malzeme türü, yüzey pürüzlülüğü, fiziksel ve kimyasal yapı ve malzeme kalınlığı.
Bir hedefin sıcaklığını ölçmek için bir kızılötesi termometre kullanırken, önce hedefin kendi bant aralığı içindeki kızılötesi radyasyon miktarını ölçmek gerekir ve ardından ölçülen hedefin sıcaklığı termometre tarafından hesaplanır. Tek renkli bir pirometre, bir bant içindeki radyasyon miktarıyla orantılıdır; iki renkli bir pirometre, iki banttaki radyasyon miktarının oranıyla orantılıdır.
