¿Cuáles son los principios teóricos relevantes de la medición de temperatura por infrarrojos?
En la naturaleza, cuando la temperatura de un objeto está por encima del cero absoluto, debido a la presencia de movimiento térmico interno;
Emitirá continuamente ondas electromagnéticas en todas direcciones, incluida radiación infrarroja con un rango de longitud de onda de 0,75 µm a 100 µm.
Su mayor característica es que a una determinada temperatura y longitud de onda, la radiación emitida por un objeto tiene un valor máximo, lo que se llama cuerpo negro, y su coeficiente de reflexión se establece en 1;
Otras sustancias con un coeficiente de reflexión inferior a 1 se denominan cuerpos grises, ya que la potencia de radiación espectral P (λ T) de un cuerpo negro satisface la ley de Planck con respecto a su temperatura absoluta T.
A temperatura absoluta T, la potencia de radiación de un cuerpo negro por unidad de área en la longitud de onda λ es P (λ T). A partir de esta relación se puede obtener la curva de relación correspondiente, que conduce a:
(1) A medida que aumenta la temperatura, la energía de radiación de un objeto se vuelve más fuerte.
Este es el punto de partida de la teoría de la radiación infrarroja y la base del diseño de los termómetros infrarrojos de banda única.
(2) A medida que aumenta la temperatura, el pico de radiación se desplaza hacia la dirección de onda corta (hacia la izquierda) y satisface el teorema de desplazamiento de Wien. La longitud de onda en el pico es inversamente proporcional a la temperatura absoluta T, y la línea discontinua es la línea que conecta el pico.
Esta fórmula nos dice por qué los termómetros de alta temperatura funcionan más en longitudes de onda cortas y los termómetros de baja temperatura funcionan más en longitudes de onda largas.
(3) La tasa de cambio de la energía de la radiación con la temperatura es mayor en longitudes de onda cortas que en longitudes de onda largas, lo que indica que los termómetros que funcionan en longitudes de onda cortas tienen una relación señal-ruido (sensibilidad) relativa más alta y una mayor capacidad antiinterferente;
El termómetro debe seleccionarse para funcionar en la longitud de onda máxima tanto como sea posible, especialmente en el caso de objetivos pequeños de baja temperatura, lo cual es particularmente importante.
