Fallos comunes y solución de problemas de los termómetros infrarrojos
Comprender el principio de funcionamiento, las especificaciones técnicas, las condiciones ambientales de trabajo, el funcionamiento y el mantenimiento de los termómetros infrarrojos es la base para que los usuarios los elijan y utilicen correctamente. El sistema óptico recoge la energía de la radiación infrarroja del objetivo dentro de su campo de visión, y el tamaño del campo de visión está determinado por los componentes ópticos y la posición del termómetro. La energía infrarroja se concentra en el fotodetector y se convierte en las correspondientes señales eléctricas. La señal se convierte en el valor de temperatura del objetivo medido después de ser amplificada y procesada por el circuito de procesamiento de señal de acuerdo con el algoritmo y la corrección de emisividad del objetivo dentro del instrumento. Además, también se deben considerar las condiciones ambientales del objetivo y del termómetro, como la temperatura, la atmósfera, la contaminación y la interferencia, por su impacto en los indicadores de desempeño y los métodos de corrección.
Todos los objetos con temperaturas superiores a cero emiten constantemente energía de radiación infrarroja al espacio circundante. La magnitud y la distribución de longitudes de onda de la energía de la radiación infrarroja de un objeto están estrechamente relacionadas con la temperatura de su superficie. Por lo tanto, midiendo la energía infrarroja irradiada por un objeto mismo, se puede 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: un cuerpo negro es un cuerpo de radiación idealizado que absorbe energía de radiación de todas las longitudes de onda sin reflexión ni transmisión de energía, y su emisividad superficial es 1. Cabe señalar que no existe un verdadero cuerpo negro en la naturaleza, pero para aclarar y obtener la ley de distribución de la radiación infrarroja, se debe seleccionar un modelo adecuado en la investigación teórica. Este es el modelo de oscilador cuantificado de la radiación de la cavidad corporal propuesto por Planck, que derivó la ley de Planck de la radiación del cuerpo negro, es decir, la radiación espectral de la radiación del cuerpo negro expresada en longitud de onda. Este es el punto de partida de todas las teorías de la radiación infrarroja, de ahí que se le llame ley de radiación del cuerpo negro.
La influencia de la emisividad de los objetos en la medición de la temperatura de la radiación: casi todos los objetos reales de la naturaleza no son cuerpos negros. El nivel de radiación de todos los objetos reales depende no sólo de la longitud de onda de 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 que componen el objeto. Por lo tanto, para que la ley de radiación del cuerpo negro sea aplicable a todos los objetos prácticos, se debe introducir un coeficiente de proporcionalidad relacionado con las propiedades del material y los estados de la superficie, es decir, la emisividad. Este coeficiente representa el grado en que la radiación térmica de un objeto real se acerca a la radiación del cuerpo negro, con valores entre cero y valores inferiores a 1. 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 de un objetivo, el primer paso es medir la radiación infrarroja del objetivo dentro de su rango de longitud de onda y luego el termómetro calcula la temperatura del objetivo medido. Los termómetros monocromáticos son proporcionales a la radiación dentro de la banda de frecuencia; El termómetro de dos colores es proporcional a la relación de radiación en dos bandas.
Sistema de infrarrojos: El termómetro de infrarrojos consta de un sistema óptico, un fotodetector, un amplificador de señal, procesamiento de señal, salida de pantalla y otros componentes. El sistema óptico concentra la energía de radiación infrarroja del objetivo dentro de su campo de visión, y el tamaño del campo de visión está determinado por los componentes ópticos y sus posiciones del termómetro. La energía infrarroja se concentra en el fotodetector y se convierte en las correspondientes señales eléctricas. La señal se amplifica y procesa mediante un circuito de procesamiento de señales y luego se convierte en el valor de temperatura del objetivo medido después de calibrarse de acuerdo con el algoritmo y la emisividad del objetivo de la terapia interna del instrumento.
