Kızılötesi termometrenin çalışma prensibi nedir?
Harici termometrenin çalışma prensibi
Grup dışında kızılötesi termometrenin çalışma prensibini, teknik göstergelerini, çevresel çalışma koşullarını, çalışmasını ve bakımını anlamak, kullanıcıların kızılötesi termometreyi doğru seçmesine ve kullanmasına yardımcı olmaktır.
Mutlak sıfırdan daha yüksek bir sıcaklığa sahip tüm nesneler, çevreleyen 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 enerjiyi ölçerek, yüzey sıcaklığı doğru bir şekilde belirlenebilir; bu, kızılötesi radyasyon sıcaklığı ölçümü için nesnel temeldir.
Kara cisim radyasyon yasası:
Bir kara cisim, yayılan enerjinin tüm dalga boylarını emen, enerji yansıması veya iletimi olmayan ve yüzeyinde 1 emisyon değerine sahip olan idealleştirilmiş 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 kara cisim radyasyonu yasası, yani dalga boyuyla temsil edilen siyah cisim spektral ışınımı, 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 bilinebilir.
Emisiviteyi etkileyen ana faktörler şunlardır:
Malzeme cinsi, yüzey pürüzlülüğü, fiziksel ve kimyasal yapısı ve malzeme kalınlığı vb.
Bir hedefin sıcaklığını ölçmek için bir kızılötesi radyasyon termometresi kullanırken, önce hedefin kendi bant aralığı içindeki kızılötesi radyasyonunu ölçmek gerekir ve ardından ölçülen hedefin sıcaklığı termometre tarafından hesaplanır. Tek renkli pirometreler, bir banttaki radyasyon miktarıyla orantılıdır: çift renkli pirometreler, iki banttaki radyasyon miktarının oranıyla orantılıdır.
Kızılötesi sistem:
Kızılötesi termometre, optik sistem, fotoelektrik dedektör, sinyal yükseltici, sinyal işleme, ekran çıkışı ve diğer parçalardan oluşur. Optik sistem, görüş alanında hedefin kızılötesi radyasyon enerjisini toplar ve görüş alanının boyutunu termometrenin optik parçaları ve konumu belirler. Kızılötesi enerji bir fotodetektöre odaklanır ve karşılık gelen bir elektrik sinyaline dönüştürülür. Sinyal, amplifikatörden ve sinyal işleme devresinden geçer ve cihazın dahili işleminin algoritmasına ve hedefin emisyonuna göre düzeltildikten sonra ölçülen hedefin sıcaklık değerine dönüştürülür.
