Componentes del termómetro infrarrojo y principio de funcionamiento.
Sistema de infrarrojos: Termómetro infrarrojo por sistema óptico, fotoeléctrico, 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 las partes ópticas del termómetro y su ubicación. La energía infrarroja se concentra en la fotoeléctrica y se transforma en la correspondiente señal eléctrica. Esta señal se convierte en un valor de temperatura para el objetivo después de pasar por amplificadores y circuitos de procesamiento de señales y corregirse según la emisividad del objetivo de acuerdo con los algoritmos utilizados en el instrumento. La comprensión del principio de funcionamiento del termómetro infrarrojo, las especificaciones técnicas, las condiciones ambientales y el funcionamiento y mantenimiento es la base para que el usuario seleccione y utilice correctamente el termómetro infrarrojo.
Además, también se deben considerar el objetivo y el pirómetro ubicado en las condiciones ambientales, como la temperatura, la atmósfera, la contaminación y la interferencia, y otros factores en los indicadores de rendimiento y métodos de corrección. Cualquier objeto con una temperatura superior a ** cero emite luz infrarroja. El termómetro infrarrojo recibe y mide la longitud de onda de los rayos infrarrojos emitidos por el objeto, y se puede obtener la temperatura correspondiente. Todos los objetos con temperaturas superiores a **cero grados emiten constantemente energía radiante 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 para la medición de la temperatura de la radiación infrarroja. Ley de radiación del cuerpo negro: el cuerpo negro 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.
Cabe señalar que no existe un cuerpo negro real en la naturaleza, pero 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 modelo vibrónico de cuantificación de radiación de la cavidad corporal propuesto por Planck. , 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, este es el punto de partida de toda la teoría de la radiación infrarroja, la llamada ley de la radiación del cuerpo negro. El efecto de la emisividad de los objetos en la medición radiométrica de la temperatura: la existencia de objetos reales en la naturaleza, casi todos no son cuerpos negros. Todo el objeto real de la radiación depende no solo de la longitud de onda de la radiación y la temperatura del objeto, sino también de la composición del objeto, el tipo de material, los métodos de preparación, los procesos térmicos, así como el estado de la superficie y las condiciones ambientales. y otros factores. La energía infrarroja se concentra en el fotodetector y se convierte en la correspondiente señal eléctrica. Esta señal se convierte en el valor de temperatura del objetivo mediante un amplificador y un circuito de procesamiento de señal de acuerdo con el algoritmo interno del instrumento y la corrección de emisividad del objetivo.
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, emisividad, relacionado con la naturaleza del material y el estado de la superficie. Este coeficiente representa la proximidad de la radiación térmica del 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 conozcamos la emisividad del material, conocemos 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. Al medir la temperatura de un objetivo con un pirómetro de radiación infrarroja, primero se mide la radiación infrarroja del objetivo dentro de su banda y luego el pirómetro calcula la temperatura del objetivo.
