Compreenda profundamente o princípio de funcionamento do termômetro infravermelho
O termômetro infravermelho consiste em um sistema óptico, um fotodetector, um amplificador de sinal, processamento de sinal, saída de display e outros componentes. O sistema óptico reúne a energia da radiação infravermelha do alvo dentro de seu campo de visão, e o tamanho do campo de visão é determinado pelos componentes ópticos e suas posições no termômetro. A energia infravermelha é focada no fotodetector e convertida em sinais elétricos correspondentes. O sinal é convertido no valor da temperatura do alvo testado após ser amplificado e processado pelo circuito de processamento de sinal, e corrigido de acordo com o algoritmo de tratamento interno do instrumento e a emissividade do alvo.
Na natureza, todos os objetos com temperaturas acima de zero emitem constantemente energia de radiação infravermelha para o espaço circundante. O tamanho e a distribuição do comprimento de onda da energia da radiação infravermelha de um objeto estão intimamente relacionados à temperatura de sua superfície. Portanto, medindo a energia infravermelha emitida pelo próprio objeto, sua temperatura superficial pode ser medida com precisão, que é a base objetiva para a medição da temperatura da radiação infravermelha.
Blackbody é um radiador idealizado que absorve energia de radiação de todos os comprimentos de onda sem qualquer reflexão ou transmissão de energia. Sua emissividade superficial é 1. No entanto, quase todos os objetos reais presentes na natureza não são corpos negros. Para compreender e obter a lei de distribuição da radiação infravermelha, é necessário escolher um modelo adequado na pesquisa teórica, que é o modelo oscilador quantizado da radiação da cavidade corporal proposto por Planck. Isto leva à lei da radiação do corpo negro de Planck, que é a radiância espectral dos corpos negros expressa em comprimento de onda. Este é o ponto de partida de todas as teorias da radiação infravermelha, daí a lei da radiação do corpo negro. A quantidade de radiação de todos os objetos reais não depende 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 que compõem o objeto. Portanto, para que a lei da radiação do corpo negro se aplique a todos os objetos práticos, é necessário introduzir um coeficiente proporcional relacionado às propriedades dos materiais e aos estados da superfície, nomeadamente a emissividade. Este coeficiente representa a proximidade entre a radiação térmica do objeto real e a radiação do corpo negro, com valor entre zero e valor inferior a 1. De acordo com a lei da radiação, desde que a emissividade de um material seja conhecida, o infravermelho as características de radiação de qualquer objeto são conhecidas. Os principais fatores que afetam a emissividade incluem tipo de material, rugosidade superficial, estrutura físico-química e espessura do material.
Ao medir a temperatura de um alvo usando um termômetro de radiação infravermelha, o primeiro passo é medir a radiação infravermelha do alvo dentro de sua faixa de comprimento de onda e, em seguida, o termômetro calcula a temperatura do alvo medido. O termômetro monocromático é proporcional à quantidade de radiação dentro da banda; O termômetro de duas cores é proporcional à proporção de radiação em ambas as bandas.
