¿Cuál es el principio y la clasificación de los termómetros infrarrojos?
1. Principio de infrarrojos: cualquier objeto cuya temperatura sea superior a * * cero grados (-273 grados) emitirá radiación térmica hacia el exterior. La diferencia de temperatura del objeto dará como resultado una diferencia en la energía irradiada y la longitud de onda de la onda de radiación. Sin embargo, siempre se incluye la radiación infrarroja. Para los objetos por debajo de mil grados centígrados, las ondas electromagnéticas más fuertes alcanzadas por su radiación térmica son las ondas infrarrojas. Por lo tanto, midiendo la radiación infrarroja del propio objeto, se puede determinar con precisión su temperatura de apariencia. Ésta es la base objetiva y el principio fundamental de la medición de temperatura con termómetros infrarrojos.
Un cuerpo negro es un radiador idealizado que absorbe energía de radiación de todas las longitudes de onda sin ningún reflejo o transmisión de energía, y su emisividad es 1. Sin embargo, casi todos los objetos reales del mundo natural no son cuerpos negros. Para aclarar y obtener la ley de difusión de la radiación infrarroja, en la investigación teórica se debe seleccionar un modelo adecuado. Este es el modelo de oscilador cuantificado de 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.
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 utilizado para construir el objeto, los métodos de preparación, el historial térmico y la apariencia y condiciones. Por lo tanto, para aplicar la ley de radiación del cuerpo negro a todos los objetos reales, es necesario introducir un coeficiente de proporcionalidad relacionado con las propiedades del material y los estados de apariencia, es decir, la emisividad. Este coeficiente representa el nivel de proximidad entre la radiación térmica de los objetos reales y la radiación del cuerpo negro, con un valor entre 0 y 1. Según la ley de la radiación, siempre que se conozca la emisividad de un material, se pueden determinar las características de la radiación infrarroja de cualquier objeto. Los factores importantes que afectan la emisividad del hilo incluyen el tipo de material, la rugosidad de la superficie, la disposición física y química y el espesor del material.
2. Principio de funcionamiento y diseño de un termómetro infrarrojo: En el mundo natural, todos los objetos con temperaturas superiores a * * cero grados emiten continuamente energía de radiación infrarroja al espacio circundante. El tamaño y la longitud de onda de la energía de radiación infrarroja de un objeto están estrechamente relacionados con su temperatura de apariencia. Por lo tanto, midiendo la energía infrarroja irradiada por un objeto mismo, se puede determinar con precisión su temperatura externa, que es la base objetiva para la medición de la temperatura de la radiación infrarroja.
El principio de medición de temperatura de un termómetro infrarrojo es convertir la energía de radiación infrarroja emitida por un objeto (como el acero fundido) en una señal eléctrica. La magnitud de la energía de la radiación infrarroja corresponde a la temperatura del propio objeto (como el acero fundido), y la temperatura del objeto (como el acero fundido) puede determinarse mediante el cambio en la magnitud de la señal eléctrica. El termómetro infrarrojo consta de un sistema óptico, un detector fotoeléctrico, un amplificador de señal, un castigo de procesamiento de señales, una salida de rendimiento y otros departamentos. El sistema óptico concentra la energía de la radiación infrarroja objetivo dentro de su campo de visión, y el tamaño del campo de visión está determinado por los componentes ópticos y sus posiciones en el termómetro. La energía infrarroja se concentra en el fotodetector y se convierte en las correspondientes señales eléctricas. La señal es amplificada por un amplificador y procesada por un circuito de penalización, y luego convertida al valor de temperatura del objetivo después de la corrección basada en el algoritmo de la terapia interna del instrumento y la emisividad del objetivo.
Al medir la temperatura de un objetivo usando un termómetro de radiación infrarroja, el primer paso es medir la radiación infrarroja del objetivo dentro de su rango de longitud de onda y luego calcular la temperatura del objetivo usando el disco del termómetro. El principio de los termómetros infrarrojos se puede dividir en termómetros monocromáticos y termómetros de dos-colores (termómetros colorimétricos de radiación). Los termómetros monocromáticos son proporcionales a la cantidad de radiación dentro de la banda de longitud de onda; El termómetro de dos colores es proporcional a la relación de radiación en dos bandas.
