Análisis de las aplicaciones modernas de la tecnología de termómetros infrarrojos.
El principio de medición de temperatura del termómetro infrarrojo es convertir la energía radiante de los rayos infrarrojos emitidos por un objeto en una señal eléctrica. El tamaño de la energía radiante infrarroja corresponde a la temperatura del propio objeto. Según el tamaño de la señal eléctrica convertida, se puede determinar la temperatura del objeto. La tecnología de medición de temperatura por infrarrojos se ha desarrollado hasta el punto de poder escanear y medir la temperatura de una superficie con cambios térmicos, determinar su imagen de distribución de temperatura y detectar rápidamente diferencias de temperatura ocultas. Esta es una cámara termográfica infrarroja. Las cámaras termográficas infrarrojas se utilizaron por primera vez en el ejército. La empresa estadounidense TI desarrolló el primer sistema de reconocimiento de escaneo infrarrojo del mundo en 1999. Desde entonces, la tecnología de imágenes térmicas infrarrojas se ha utilizado en aviones, tanques, buques de guerra y otras armas en los países occidentales. , como sistema de observación térmica para objetivos de reconocimiento, mejora enormemente la capacidad de buscar y alcanzar objetivos. La cámara termográfica infrarroja de la empresa sueca AGA ocupa una posición líder en tecnología civil.
El termómetro infrarrojo consta de un sistema óptico, un detector fotoeléctrico, un amplificador de señal, un procesamiento de señal, una salida de visualización y otras partes. El sistema óptico recoge la energía de la radiación infrarroja objetivo dentro de su campo de visión. El tamaño del campo de visión está determinado por las partes ópticas del termómetro y sus posiciones. La energía infrarroja se concentra en el fotodetector y se convierte en la correspondiente señal eléctrica. La señal pasa a través del amplificador y el circuito de procesamiento de señal y se convierte en el valor de temperatura del objetivo medido después de la corrección de acuerdo con el algoritmo de tratamiento interno del instrumento y la emisividad del objetivo.
En la naturaleza, todos los objetos con una temperatura superior al cero absoluto emiten constantemente energía de radiación infrarroja al espacio circundante. La cantidad de energía de radiación infrarroja de un objeto y su distribución según la longitud de onda están estrechamente relacionadas con la temperatura de su superficie. Por lo tanto, midiendo la energía infrarroja irradiada por el propio objeto, se puede medir con precisión la temperatura de su superficie. Ésta es la base objetiva en la que se basa la medición de la temperatura por radiación infrarroja.
Un cuerpo negro es un radiador idealizado que absorbe energía radiante de todas las longitudes de onda sin reflexión ni transmisión de energía. Su emisividad superficial es 1. Sin embargo, casi todos los objetos reales que existen en la naturaleza no son cuerpos negros. Para aclarar y obtener las reglas de distribución de la radiación infrarroja, en la investigación teórica se debe seleccionar un modelo apropiado. Este es el modelo de oscilador cuantificado de radiación de la cavidad corporal propuesto por Planck. Se derivó la ley de Planck de la radiación del cuerpo negro, es decir, la radiación espectral del cuerpo negro expresada en longitud de onda. Este es el punto de partida de todas las teorías de la radiación infrarroja, por eso se le llama ley de radiación del cuerpo negro. La cantidad de radiación de todos los objetos reales depende no sólo de la longitud de onda de la radiación y la temperatura del objeto, sino también de factores como el tipo de material, el método de preparación, el proceso térmico, el estado de la superficie y las condiciones ambientales del objeto.
La medición de temperatura por infrarrojos adopta un análisis punto por punto, es decir, la radiación térmica de un área local del objeto se enfoca en un solo detector y la potencia de radiación se convierte en temperatura a través de la emisividad del objeto conocido. Debido a los diferentes objetos a detectar, rangos de medición y ocasiones de uso, el diseño de apariencia y la estructura interna de los termómetros infrarrojos son diferentes, pero las estructuras básicas son generalmente similares, incluidos sistemas ópticos, fotodetectores, amplificadores de señal y procesamiento de señales, y salidas de visualización. compuesto por otras partes. Radiación infrarroja emitida por un radiador. Al ingresar al sistema óptico, la radiación infrarroja es modulada en radiación alterna por el modulador y luego convertida en señales eléctricas correspondientes por el detector. La señal pasa a través del amplificador y el circuito de procesamiento de señal y se convierte en el valor de temperatura del objetivo medido después de la corrección de acuerdo con el algoritmo del instrumento y la emisividad del objetivo.
