Principio de funcionamiento del termómetro infrarrojo
Comprender el principio de funcionamiento, los indicadores técnicos, las condiciones ambientales de trabajo, la operación y el mantenimiento de los termómetros infrarrojos es la base para que los usuarios elijan y utilicen los termómetros infrarrojos correctamente. 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 recoge la energía de radiación infrarroja objetivo en su campo de visión, y el tamaño del campo de visión está determinado por las partes ópticas y la posición del termómetro. La energía infrarroja se enfoca en un fotodetector y se convierte en una señal eléctrica correspondiente. La señal se convierte en el valor de temperatura del objetivo medido después de ser calibrada por el amplificador y el circuito de procesamiento de señales de acuerdo con el algoritmo dentro del instrumento y la emisividad del objetivo. Además, también se deben considerar las condiciones ambientales del objetivo y el termómetro, como la influencia de factores como la temperatura, la atmósfera, la contaminación y la interferencia en los indicadores de rendimiento y el método de corrección.
Todos los objetos con una temperatura superior al cero absoluto emiten constantemente energía de radiación infrarroja al espacio circundante. El tamaño de la energía de radiación infrarroja de un objeto y su distribución según la longitud de onda tienen 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. el
Ley de radiación del cuerpo negro: un cuerpo negro es un radiador idealizado, que absorbe energía de radiación de todas las longitudes de onda, no tiene reflexión ni transmisión de 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, derivando así 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.
La influencia de la emisividad del objeto en la medición de la temperatura de la 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 conocen las características de radiación infrarroja de cualquier objeto.
Los principales factores que afectan la emisividad son: el tipo de material, la rugosidad de la superficie, la estructura física y química y el espesor del material.
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 dentro de una banda; Los pirómetros de dos colores son proporcionales a la relación de la cantidad de radiación en las dos bandas.
Sistema infrarrojo: el termómetro infrarrojo está compuesto por un sistema óptico, un fotodetector, un amplificador de señal, un procesamiento de señal, una salida de pantalla y otras partes. El sistema óptico reúne la energía de radiación infrarroja 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 señales 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.
