Qual é o princípio e a classificação dos termômetros infravermelhos?
1. Princípio do infravermelho: Qualquer objeto cuja temperatura esteja acima de * * zero graus (-273 graus) emitirá radiação térmica para fora. A diferença na temperatura do objeto resultará em uma diferença na energia irradiada e no comprimento de onda da onda de radiação. No entanto, a radiação infravermelha está sempre incluída. Para objetos abaixo de mil graus Celsius, as ondas eletromagnéticas mais fortes atingidas pela radiação térmica são as ondas infravermelhas. Portanto, medindo a radiação infravermelha do próprio objeto, sua temperatura de aparência pode ser determinada com precisão. Esta é a base objetiva e o princípio fundamental da medição de temperatura com termômetro infravermelho.
Um corpo negro é um radiador idealizado que absorve energia de radiação de todos os comprimentos de onda sem qualquer reflexão ou transmissão de energia, e sua emissividade é 1. No entanto, quase todos os objetos reais no mundo natural não são corpos negros. Para esclarecer e obter a lei de difusão 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, que derivou a lei da radiação do corpo negro de Planck, ou seja, a radiância espectral da radiação 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.
O nível 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 o tipo de material usado para construir o objeto, métodos de preparação, história térmica e aparência e condições. Portanto, para aplicar a lei da radiação do corpo negro a todos os objetos reais, é necessário introduzir um coeficiente de proporcionalidade relacionado com as propriedades do material e estados de aparência, nomeadamente a emissividade. Este coeficiente representa o nível de proximidade entre a radiação térmica de objetos reais e a radiação de corpo negro, com valor entre 0 e 1. De acordo com a lei da radiação, desde que a emissividade de um material seja conhecida, as características da radiação infravermelha de qualquer objeto podem ser determinadas. Os fatores importantes que afetam a emissividade do fio incluem o tipo de material, a rugosidade da superfície, o layout físico e químico e a espessura do material.
2. O princípio de funcionamento e layout de um termômetro infravermelho: No mundo natural, todos os objetos com temperaturas acima de * * zero graus emitem continuamente energia de radiação infravermelha no espaço circundante. O tamanho e o comprimento de onda da energia da radiação infravermelha de um objeto estão intimamente relacionados à temperatura de sua aparência. Portanto, medindo a energia infravermelha irradiada pelo próprio objeto, sua temperatura externa pode ser determinada com precisão, que é a base objetiva para a medição da temperatura da radiação infravermelha.
O princípio de medição de temperatura de um termômetro infravermelho é converter a energia da radiação infravermelha emitida por um objeto (como aço fundido) em um sinal elétrico. A magnitude da energia da radiação infravermelha corresponde à temperatura do próprio objeto (como o aço fundido), e a temperatura do objeto (como o aço fundido) pode ser determinada pela mudança na magnitude do sinal elétrico. O termômetro infravermelho consiste em um sistema óptico, detector fotoelétrico, amplificador de sinal, punição de processamento de sinal, saída de desempenho e outros departamentos. O sistema óptico concentra a energia da radiação infravermelha alvo dentro do 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 amplificado por um amplificador e processado por um circuito de penalidade, e então convertido para o valor da temperatura do alvo após correção com base no algoritmo da terapia interna do instrumento e na emissividade do alvo.
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, calcular a temperatura do alvo usando o disco do termômetro. O princípio dos termômetros infravermelhos pode ser dividido em termômetros monocromáticos e termômetros de duas{1}} cores (termômetros colorimétricos de radiação). Os termômetros monocromáticos são proporcionais à quantidade de radiação dentro da faixa de comprimento de onda; O termômetro de duas cores é proporcional à proporção de radiação em duas bandas.
