Princípio de funcionamento do termômetro infravermelho
Compreender o princípio de funcionamento, indicadores técnicos, condições ambientais de trabalho, operação e manutenção de termômetros infravermelhos é a base para os usuários escolherem e usarem termômetros infravermelhos corretamente. O termômetro infravermelho é composto de sistema óptico, detector fotoelétrico, amplificador de sinal, processamento de sinal, saída de exibição e outras partes. O sistema óptico coleta a energia da radiação infravermelha alvo em seu campo de visão, e o tamanho do campo de visão é determinado pelas partes ópticas e pela posição do termômetro. A energia infravermelha é focada em um fotodetector e convertida em um sinal elétrico correspondente. O sinal é convertido no valor da temperatura do alvo medido após ser calibrado pelo amplificador e circuito de processamento de sinal de acordo com o algoritmo dentro do instrumento e a emissividade do alvo. Além disso, também devem ser consideradas as condições ambientais do alvo e do termômetro, como a influência de fatores como temperatura, atmosfera, poluição e interferência nos indicadores de desempenho e método de correção.
Todos os objetos com temperatura superior ao zero absoluto estão constantemente emitindo energia de radiação infravermelha para o espaço circundante. O tamanho da energia da radiação infravermelha de um objeto e sua distribuição de acordo com o comprimento de onda têm uma relação muito próxima com a temperatura de sua superfície. Portanto, medindo a energia infravermelha irradiada pelo próprio objeto, sua temperatura de superfície pode ser determinada com precisão, que é a base objetiva para a medição da temperatura da radiação infravermelha. o
Lei da radiação do corpo negro: Um corpo negro é um radiador idealizado, que absorve energia de radiação de todos os comprimentos de onda, não tem reflexão e transmissão de energia e tem uma emissividade de 1 em sua superfície. Deve-se ressaltar que não existe um corpo negro real na natureza, mas para esclarecer e obter a lei de distribuição da radiação infravermelha, um modelo apropriado deve ser selecionado na pesquisa teórica, que é o modelo de oscilador quantizado da radiação da cavidade corporal proposto por Planck, derivando assim a lei de Planck da radiação do corpo negro, ou seja, a irradiância espectral do corpo negro representada pelo comprimento de onda, é o ponto de partida de todas as teorias da radiação infravermelha, por isso é chamada de lei da radiação do corpo negro.
A influência da emissividade do objeto na medição da temperatura da radiação: os objetos reais existentes na natureza quase não são corpos negros. 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 do tipo de material que constitui o objeto, do método de preparação, do processo térmico, do estado da superfície e das condições ambientais. Portanto, para tornar a lei da radiação do corpo negro aplicável a todos os objetos práticos, deve-se introduzir um coeficiente proporcional relacionado às propriedades do material e aos estados da superfície, ou seja, a emissividade. Este coeficiente indica quão próxima a radiação térmica do objeto real está da radiação do corpo negro, e seu valor está entre zero e um valor menor que 1. De acordo com a lei da radiação, desde que a emissividade do material seja conhecida, as características de radiação infravermelha de qualquer objeto são conhecidas.
Os principais fatores que afetam a emissividade são: tipo de material, rugosidade da superfície, estrutura física e química e espessura do material.
Ao usar um termômetro de radiação infravermelha para medir a temperatura de um alvo, primeiro é necessário medir a radiação infravermelha do alvo dentro de sua faixa de faixa e, em seguida, a temperatura do alvo medido é calculada pelo termômetro. Pirômetros monocromáticos são proporcionais à quantidade de radiação dentro de uma banda; pirômetros de duas cores são proporcionais à razão da quantidade de radiação nas duas bandas.
Sistema infravermelho: O termômetro infravermelho é composto de sistema óptico, fotodetector, amplificador de sinal, processamento de sinal, saída de exibição e outras partes. O sistema óptico reúne a energia de radiação infravermelha alvo em seu campo de visão, e o tamanho do campo de visão é determinado pelas partes ópticas do termômetro e sua posição. A energia infravermelha é focada em um fotodetector e convertida em um sinal elétrico correspondente. O sinal passa pelo amplificador e circuito de processamento de sinal, e é convertido no valor de temperatura do alvo medido após ser corrigido de acordo com o algoritmo do tratamento interno do instrumento e da emissividade do alvo.
