Describa brevemente el principio de funcionamiento del termómetro infrarrojo médico.
Termómetro infrarrojo mediante sistema óptico, fotodetector, amplificador de señal y procesamiento de señal, salida de pantalla y otros componentes. El sistema óptico converge su campo de visión con la energía de radiación infrarroja objetivo, determina el tamaño del campo de visión mediante los componentes ópticos del termómetro y su ubicación. La energía infrarroja se concentra en el fotodetector y se transforma en la correspondiente señal eléctrica. Esta señal se convierte en la temperatura del objetivo mediante amplificadores y circuitos de procesamiento de señales y se corrige según la emisividad del objetivo de acuerdo con los algoritmos utilizados en el instrumento.
En la naturaleza, todos los objetos con temperaturas superiores al cero absoluto emiten constantemente energía de radiación infrarroja al espacio circundante. El tamaño de la energía de la radiación infrarroja del objeto y su distribución por longitud de onda, y su temperatura superficial, tienen una relación muy estrecha. Por lo tanto, mediante la medición de la energía infrarroja irradiada por el propio objeto, éste podrá determinar con precisión su temperatura superficial, que es la base objetiva de la termometría de radiación infrarroja.
Blackbody es un radiador idealizado, que absorbe todas las longitudes de onda de energía radiante, sin reflexión ni transmisión de energía, la emisividad de su superficie es 1 ．. Sin embargo, dada la existencia de objetos reales en la naturaleza, casi todos no son cuerpos negros, para aclarar y obtener la ley de distribución de la radiación infrarroja, en el estudio teórico se debe elegir el modelo apropiado, que es el propuesto por Planck por la radiación de la cavidad corporal. modelo vibrónico de cuantificación, que condujo a la ley de Planck de la radiación del cuerpo negro, es decir, la longitud de onda de la radiación espectral del cuerpo negro, que es el punto de partida de la teoría de toda la radiación infrarroja, se llama radiación del cuerpo negro La ley de la radiación del cuerpo negro. Además de la longitud de onda de la radiación y la temperatura del objeto, la cantidad de radiación de todos los objetos reales también está relacionada con el tipo de material, el método de preparación, el proceso térmico y el estado de la superficie, las condiciones ambientales y otros factores.
Por lo tanto, para que la ley de radiación del cuerpo negro sea aplicable a todos los objetos reales, es necesario introducir un coeficiente de proporcionalidad, es decir, la emisividad, que está relacionada con la naturaleza del material y el estado de la superficie. Este coeficiente expresa la proximidad de la radiación térmica de un objeto real a la radiación del cuerpo negro y tiene un valor entre cero y un valor menor que uno. Según la ley de la radiación, siempre que se conozca la emisividad de un material, se conocen las características de la radiación infrarroja de cualquier objeto. Los principales factores que afectan la emisividad son: tipo de material, rugosidad de la superficie, estructura física y química y espesor del material. Cuando se utiliza un termómetro de radiación infrarroja para medir la temperatura del objetivo, primero se mide el objetivo en su rango de banda de radiación infrarroja y luego se utiliza el termómetro para calcular la temperatura del objetivo a medir. Los pirómetros monocolor son proporcionales a la cantidad de radiación en la banda; Los pirómetros de dos colores son proporcionales a la relación entre la cantidad de radiación en las dos bandas.
