Infrapunalämpömittarin toimintaperiaate ja ominaisuudet
Mustan kappaleen säteily ja infrapunalämpötilan mittauksen periaate
Kaikki esineet, joiden lämpötila on yli absoluuttisen nollan, lähettävät jatkuvasti infrapunasäteilyä ympäröivään tilaan. Objektin infrapunasäteilyenergian koko ja aallonpituusjakauma liittyvät läheisesti sen pintalämpötilaan. Siksi mittaamalla kohteen itsensä lähettämää infrapunaenergiaa voidaan mitata tarkasti sen pintalämpötila, joka on objektiivinen perusta infrapunasäteilyn lämpötilamittaukselle.
Blackbody säteilylaki: Blackbody on idealisoitu säteilijä, joka absorboi säteilyenergiaa kaikilla aallonpituuksilla ilman heijastusta tai energian siirtymistä. Sen pintaemissiokyky on 1 ja muiden aineiden heijastuskerroin on pienempi kuin 1, jota kutsutaan harmaaksi kappaleeksi. On syytä huomauttaa, että luonnossa ei ole todellista mustaa kappaletta, mutta infrapunasäteilyn jakautumislain ymmärtämiseksi ja saamiseksi on teoreettisessa tutkimuksessa valittava sopiva malli. Tämä on Planckin ehdottama kvantisoitu oskillaattorimalli ruumiinontelosäteilystä, joka johtaa Planckin mustan kappaleen säteilyn lain eli mustan kappaleen spektrin säteilyn aallonpituudella. Tämä on kaikkien infrapunasäteilyteorioiden lähtökohta, joten mustan kappaleen säteilylaki.
Infrapunalämpömittarin ominaisuudet
Kaikki esineet, joiden lämpötila on yli absoluuttisen nollan, lähettävät jatkuvasti infrapunasäteilyä ympäröivään tilaan. Infrapunasäteilyn energian jakautuminen aallonpituuden mukaan liittyy läheisesti sen pintalämpötilaan. Siksi mittaamalla itse kohteen lähettämää infrapunaenergiaa sen pintalämpötila voidaan mitata tarkasti. Infrapunalämpömittarit voivat vastaanottaa erilaisten esineiden itsensä lähettämää näkymätöntä infrapunasäteilyä. Infrapunasäteily on osa sähkömagneettista spektriä, joka sijaitsee näkyvän valon ja radioaaltojen välissä. Kun laite mittaa lämpötilaa, mitatun kohteen lähettämä infrapunasäteilyenergia muunnetaan ilmaisimessa sähköisiksi signaaleiksi lämpömittarin optisen järjestelmän kautta ja mitattavan kohteen pintalämpötila näytetään infrapunalämpömittarin näyttöosan kautta.
Infrapunalämpömittarin ominaisuudet: kosketukseton mittaus, laaja lämpötilan mittausalue, nopea vastenopeus ja korkea herkkyys. Mitattavan kohteen emissiivisyyden vaikutuksesta on kuitenkin lähes mahdotonta mitata mitattavan kohteen todellista lämpötilaa, joka on pintalämpötila.
