¿Cuál es el principio de funcionamiento del termómetro infrarrojo?
Principio de funcionamiento del termómetro externo
Comprender el principio de funcionamiento, los indicadores técnicos, las condiciones ambientales de trabajo, la operación y el mantenimiento del termómetro infrarrojo fuera del grupo es ayudar a los usuarios a elegir y usar el termómetro infrarrojo correctamente.
Todos los objetos con una temperatura superior al cero absoluto emiten constantemente energía de radiación infrarroja al espacio circundante. Las características de radiación infrarroja de un objeto (el tamaño de la energía de radiación y su distribución por longitud de onda) tiene una relación muy estrecha con la temperatura de su superficie. Por lo tanto, al medir la energía infrarroja radiada por el propio objeto, se puede determinar con precisión la temperatura de su superficie, que es la base objetiva para la medición de la temperatura de la radiación infrarroja.
Ley de radiación de cuerpo negro:
Un cuerpo negro es un radiador idealizado que absorbe todas las longitudes de onda de la energía radiante, no refleja ni transmite energía y tiene una emisividad de 1 en su superficie. 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, se debe seleccionar un modelo apropiado en la investigación teórica, que es el modelo de oscilador cuantizado de la radiación de la cavidad corporal propuesto. por Planck, por lo que la ley de Planck de la radiación del cuerpo negro, es decir, la irradiancia espectral del cuerpo negro representada por la longitud de onda, es el punto de partida de todas las teorías de la radiación infrarroja, por lo que se denomina ley de la radiación del cuerpo negro.
Efecto de la emisividad del objeto en la medición de la temperatura de radiación:
Los objetos reales que existen en la naturaleza casi no son cuerpos negros. La cantidad de radiación de todos los objetos reales depende no solo de la longitud de onda de la radiación y la temperatura del objeto, sino también del tipo de material que constituye el objeto, el método de preparación, el proceso térmico, el estado de la superficie y las condiciones ambientales. Por lo tanto, para que la ley de la radiación del cuerpo negro sea aplicable a todos los objetos prácticos, se debe introducir un coeficiente proporcional relacionado con las propiedades del material y los estados superficiales, es decir, la emisividad. Este coeficiente indica qué tan cerca está la radiación térmica del objeto real de la radiación del cuerpo negro, y su valor está entre cero y un valor inferior a 1. De acuerdo con la ley de la radiación, siempre que se conozca la emisividad del material, se pueden conocer las características de 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, etc.
Cuando se usa un termómetro de radiación infrarroja para medir la temperatura de un objetivo, primero es necesario medir la radiación infrarroja del objetivo dentro de su rango de banda, y luego el termómetro calcula la temperatura del objetivo medido. Los pirómetros monocromáticos son proporcionales a la cantidad de radiación en una banda: los pirómetros de dos colores son proporcionales a la proporción de la cantidad de radiación en las dos bandas.
Sistema infrarrojo:
El termómetro infrarrojo está compuesto por un sistema óptico, detector fotoeléctrico, amplificador de señal, procesamiento de señal, salida de pantalla y otras partes. El sistema óptico reúne la energía de radiación infrarroja del objetivo en su campo de visión, y el tamaño del campo de visión está determinado por las partes ópticas del termómetro y su posición. La energía infrarroja se enfoca en un fotodetector y se convierte en una señal eléctrica correspondiente. 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 corregirse de acuerdo con el algoritmo del tratamiento interno del instrumento y la emisividad del objetivo.
