Análise sobre aplicações modernas da tecnologia de termômetro infravermelho
O princípio de medição de temperatura do termômetro infravermelho é converter a energia radiante dos raios infravermelhos emitidos por um objeto em um sinal elétrico. O tamanho da energia radiante infravermelha corresponde à temperatura do próprio objeto. De acordo com o tamanho do sinal elétrico convertido, a temperatura do objeto pode ser determinada. A tecnologia de medição de temperatura infravermelha foi desenvolvida a ponto de poder digitalizar e medir a temperatura de uma superfície com mudanças térmicas, determinar sua imagem de distribuição de temperatura e detectar rapidamente diferenças ocultas de temperatura. Esta é uma câmera de imagem térmica infravermelha. Câmeras de imagem térmica infravermelha foram usadas pela primeira vez nas forças armadas. A American TI Company desenvolveu o primeiro sistema de reconhecimento de varredura infravermelha do mundo em 1999. Desde então, a tecnologia de imagem térmica infravermelha tem sido usada em aeronaves, tanques, navios de guerra e outras armas nos países ocidentais. , como sistema de observação térmica para alvos de reconhecimento, melhora muito a capacidade de procurar e atingir alvos. A câmera termográfica infravermelha produzida pela empresa sueca AGA ocupa uma posição de liderança em tecnologia civil.
O termômetro infravermelho consiste em sistema óptico, detector fotoelétrico, amplificador de sinal, processamento de sinal, saída de display e outras peças. O sistema óptico reúne a energia da radiação infravermelha alvo dentro do seu campo de visão. O tamanho do campo de visão é determinado pelas partes ópticas do termômetro e suas posições. A energia infravermelha é focada no fotodetector e convertida em um sinal elétrico correspondente. O sinal passa pelo amplificador e circuito de processamento de sinal e é convertido no valor da temperatura do alvo medido após correção de acordo com o algoritmo de tratamento interno do instrumento e a emissividade do alvo.
Na natureza, todos os objetos com temperatura superior ao zero absoluto emitem constantemente energia de radiação infravermelha para o espaço circundante. A quantidade de energia da radiação infravermelha de um objeto e sua distribuição de acordo com o comprimento de onda estão intimamente relacionadas à temperatura de sua superfície. Portanto, medindo a energia infravermelha irradiada pelo próprio objeto, a temperatura de sua superfície pode ser medida com precisão. Esta é a base objetiva na qual se baseia a medição da temperatura da radiação infravermelha.
Um corpo negro é um radiador idealizado que absorve energia radiante de todos os comprimentos de onda sem reflexão ou transmissão de energia. A sua emissividade superficial é 1. No entanto, quase todos os objetos reais existentes na natureza não são corpos negros. Para esclarecer e obter as regras de distribuição da radiação infravermelha, um modelo adequado deve ser selecionado na pesquisa teórica. Este é o modelo oscilador quantizado da radiação da cavidade corporal proposto por Planck. A lei de Planck da radiação do corpo negro foi derivada, ou seja, a radiância espectral do corpo negro expressa em comprimento de onda. Este é o ponto de partida de todas as teorias da radiação infravermelha, por isso é chamada de lei da radiação do corpo negro. A quantidade de radiação de todos os objetos reais depende não apenas do comprimento de onda da radiação e da temperatura do objeto, mas também de fatores como tipo de material, método de preparação, processo térmico, estado da superfície e condições ambientais do objeto.
A medição da temperatura infravermelha adota análise ponto a ponto, ou seja, a radiação térmica de uma área local do objeto é focada em um único detector, e a potência da radiação é convertida em temperatura através da emissividade do objeto conhecido. Devido aos diferentes objetos a serem detectados, faixas de medição e ocasiões de uso, o design da aparência e a estrutura interna dos termômetros infravermelhos são diferentes, mas as estruturas básicas são geralmente semelhantes, incluindo sistemas ópticos, fotodetectores, amplificadores de sinal e processamento de sinais e saídas de exibição. composto por outras partes. Radiação infravermelha emitida por um radiador. Entrando no sistema óptico, a radiação infravermelha é modulada em radiação alternada pelo modulador e depois convertida em sinais elétricos correspondentes pelo detector. O sinal passa pelo amplificador e circuito de processamento de sinal e é convertido no valor da temperatura do alvo medido após correção de acordo com o algoritmo do instrumento e a emissividade do alvo.
