Kızılötesi termometrelerin nasıl çalıştığı hakkında daha fazla bilgi edinin
Kızılötesi termometre optik sistem, fotodetektör, sinyal yükseltici, sinyal işleme, ekran çıkışı ve diğer parçalardan oluşur. Optik sistem, hedef kızılötesi radyasyon enerjisini görüş alanı içinde toplar. Görüş alanının boyutu termometrenin optik parçalarına ve bunların konumlarına göre belirlenir. Kızılötesi enerji fotodetektöre odaklanır ve ilgili elektrik sinyaline dönüştürülür. Sinyal amplifikatörden ve sinyal işleme devresinden geçer ve cihazın dahili işleme algoritmasına ve hedef emisyonuna göre düzeltildikten sonra ölçülen hedefin sıcaklık değerine dönüştürülür.
Doğada, sıcaklığı sıfırın üzerinde olan tüm nesneler, çevredeki alana sürekli olarak kızılötesi radyasyon enerjisi yayar. Bir nesnenin kızılötesi radyasyon enerjisinin miktarı ve dalga boyuna göre dağılımı, yüzey sıcaklığıyla yakından ilişkilidir. Bu nedenle nesnenin kendisi tarafından yayılan kızılötesi enerji ölçülerek yüzey sıcaklığı doğru bir şekilde ölçülebilir. Kızılötesi radyasyon sıcaklığı ölçümünün dayandığı nesnel temel budur.
Siyah cisim, enerji yansıması veya iletimi olmaksızın tüm dalga boylarındaki radyant enerjiyi emen ideal bir radyatördür ve yüzey emisyonu 1'dir. Ancak doğada var olan gerçek nesnelerin neredeyse tamamı siyah cisim değildir. Kızılötesi radyasyonun dağılım kurallarını açıklığa kavuşturmak ve elde etmek için teorik araştırmalarda uygun bir model seçilmelidir. Bu, Planck tarafından önerilen vücut boşluğu radyasyonunun nicelenmiş osilatör modelidir. Planck'ın siyah cisim radyasyonu kanunu türetildi, yani siyah cisim spektral parlaklığı dalga boyu olarak ifade edildi. Bu, tüm kızılötesi ışınım teorilerinin başlangıç noktasıdır, dolayısıyla buna kara cisim ışınımı yasası denir. Tüm gerçek nesnelerin radyasyon miktarı yalnızca nesnenin radyasyon dalga boyuna ve sıcaklığına değil, aynı zamanda nesnenin malzeme türü, hazırlama yöntemi, ısıl işlem, yüzey durumu ve çevre koşulları gibi faktörlere de bağlıdır. Bu nedenle, kara cisim ışınımı yasasını tüm gerçek nesnelere uygulanabilir kılmak için, malzeme özelliklerine ve yüzey durumuna ilişkin orantılı bir katsayının, yani emisyonun tanıtılması gerekir. Bu katsayı, gerçek bir nesnenin termal radyasyonunun kara cisim radyasyonuna ne kadar yakın olduğunu temsil eder ve sıfır ile 1'den küçük bir değer arasında bir değere sahiptir. Radyasyon yasasına göre, malzemenin emisyonu bilindiği sürece, kızılötesi radyasyon özellikleri herhangi bir nesnenin varlığı bilinebilir. Emissiviteyi etkileyen ana faktörler şunlardır: malzeme türü, yüzey pürüzlülüğü, fiziksel ve kimyasal yapı ve malzeme kalınlığı.
Bir hedefin sıcaklığını ölçmek için kızılötesi radyasyon termometresi kullanıldığında, öncelikle hedefin bant aralığı içindeki kızılötesi radyasyon miktarı ölçülmeli ve ardından ölçülen hedefin sıcaklığı termometre tarafından hesaplanmalıdır. Tek renkli bir termometre, bant içindeki radyasyon miktarıyla orantılıdır; iki renkli bir termometre, iki banttaki radyasyon miktarının oranıyla orantılıdır.
