Infrapunatunnistuksen ja infrapunalämpömittarin periaate
Infrapunailmaisun (infrapunasäteilyn havaitsemisen) ydin ainetta rikkomattomassa testaustekniikassa on käyttää esineiden infrapunasäteilyn ominaisuuksia kosketuksettomaan infrapunalämpötilan tallentamiseen.
Infrapuna on sähkömagneettinen aalto, jolla on sama olemus kuin radioaalloilla ja näkyvällä valolla ja jonka aallonpituus on 0,76 - 100 μm. Se voidaan jakaa neljään luokkaan aallonpituusalueen perusteella: lähi-infrapuna, keski-infrapuna, kauko-infrapuna ja erittäin kaukana infrapuna. Sen sijainti jatkuvassa sähkömagneettisten aaltojen spektrissä on radioaaltojen ja näkyvän valon välisellä alueella. Infrapunasäteily on luonnossa laajalti käytettyä sähkömagneettista aaltosäteilyä. Se perustuu minkä tahansa esineen tuottamien molekyylien ja atomien epäsäännölliseen liikkeeseen tavanomaisessa ympäristössä, joka säteilee jatkuvasti lämpöä infrapunaenergiaa. Mitä voimakkaammin molekyylit ja atomit liikkuvat, sitä suurempi on säteilyenergia, ja päinvastoin, sitä pienempi säteilyenergia.
Kaikki kohteet, joiden lämpötila on yli nolla astetta (-273.15K astetta), lähettävät jatkuvasti infrapunasäteilyä ympäröivään tilaan molekyyliliikkeensä vuoksi. Infrapunasäteilyn energian suuruus ja jakautuminen kohteen aallonpituuden mukaan liittyvät läheisesti sen pintalämpötilaan. Muuntamalla kohteen lähettämän tehosignaalin infrapunasäteilyn tunnistimella sähkösignaaliksi (mittaamalla kohteen itse säteilemää infrapunaenergiaa), kohteen pintalämpötila voidaan mitata tarkasti tai pintalämpötilan tilajakauma. skannatun kohteen mittaus voidaan simuloida yksitellen kuvantamislaitteen lähtösignaalin kautta. Elektroniikkajärjestelmän käsittelyn jälkeen se välitetään näyttöruudulle, jotta saadaan lämpökuva, joka vastaa kohteen pintalämpötilajakaumaa. Tällä menetelmällä on mahdollista saavuttaa kohteiden lämpötilakuvan ja lämpötilamittauksen etäkäyttö sekä analysoida ja arvioida niitä, mikä on infrapunasäteilyn havaitsemisen perusperiaate.
Planckin mustan kappaleen säteilylaki: Musta kappale on idealisoitu säteilijä, joka absorboi kaikkien aallonpituuksien säteilyenergiaa ilman heijastusta tai energian siirtymistä. Sen pintaemissiokyky on 1. Vaikka luonnossa ei olekaan todellista mustaa kappaletta, infrapunasäteilyn jakautumislain ymmärtämiseksi ja saamiseksi on teoreettisessa tutkimuksessa valittava sopiva malli. Tämä on Planckin ehdottama kehoontelon säteilyn kvanttioskillaattorimalli, joka johtaa Planckin mustan kappaleen säteilyn lain, joka on mustan kappaleen spektrisäteily, jota edustaa aallonpituus. Tämä on kaikkien infrapunasäteilyteorioiden lähtökohta, ja siksi siitä käytetään lyhennettä mustan kappaleen säteilylaki.
