Infrapunalämpömittarin toimintaperiaate, tekniset indikaattorit, ympäristötyöolosuhteet
Ymmärrä infrapunalämpömittarin toimintaperiaate, tekniset indikaattorit, ympäristötyöolosuhteet sekä käyttö ja huolto auttaa käyttäjiä valitsemaan ja käyttämään infrapunalämpömittaria oikein.
Kaikki kohteet, joiden lämpötila on yli nollan, lähettävät jatkuvasti infrapunasäteilyä ympäröivään tilaan. Infrapunasäteilyn ominaisuuksien kohteet - säteilyenergian koko ja sen jakautuminen aallonpituuden mukaan - ja sen pintalämpötila ovat hyvin läheisessä yhteydessä toisiinsa. Siksi kohteen itsensä säteilemän infrapunaenergian mittaamisen avulla se pystyy määrittämään tarkasti sen pintalämpötilan, joka on objektiivinen perusta infrapunasäteilyn lämpötilamittaukselle.
Mustan kappaleen säteilylaki: musta kappale on idealisoitu säteilykappale, se absorboi kaikki säteilyenergian aallonpituudet, ei energian heijastusta ja läpäisyä, sen pinnan emissiivisyys on 1. On huomattava, että luonnossa ei ole todellista mustaa kappaletta, mutta sen selventämiseksi ja saada infrapunasäteilyn lain jakauma, teoreettisessa tutkimuksessa on valittava sopiva malli, joka on Planckin kehon esittämä säteilyn onkalon kvanttikvantisoinnin värinämallin, jolloin saadaan Planckin musta kappale, joka on idealisoitu säteilykappale. Siten johdetaan Planckin laki mustan kappaleen säteilystä eli mustan kappaleen spektrisäteilyn aallonpituuksina ilmaistuna, joka on kaiken infrapunasäteilyteorian lähtökohta, niin sanottu mustan kappaleen säteilyn laki.
Kohteen emissiivisuuden vaikutus radiometriseen lämpötilamittaukseen: todellisten esineiden olemassaolo luonnossa, melkein kaikki eivät ole mustia kappaleita. Kaikki säteilyn todellinen kohde säteilyn aallonpituuden lisäksi riippuu kohteen lämpötilasta, mutta myös kohteen materiaalityypin koostumuksesta, valmistusmenetelmistä, lämpöprosesseista sekä pinnan tilasta ja ympäristöolosuhteista ja muut tekijät. Siksi, jotta mustan kappaleen säteilylaki soveltuisi kaikkiin todellisiin esineisiin, on otettava käyttöön suhteellisuuskerroin eli emissiivisyys, joka liittyy materiaalin luonteeseen ja pinnan tilaan. Tämä kerroin ilmaisee todellisen kohteen lämpösäteilyn läheisyyden mustan kappaleen säteilyyn ja sen arvo on nollan ja arvon välillä alle yksi. Säteilylain mukaan niin kauan kuin tiedämme materiaalin emissiivisuuden, tiedämme minkä tahansa kohteen infrapunasäteilyn ominaisuudet.
Tärkeimmät emissiivisuuteen vaikuttavat tekijät ovat: materiaalityyppi, pinnan karheus, fysikaalinen ja kemiallinen rakenne ja materiaalin paksuus.
Kun käytetään infrapunasäteilypyrometriä kohteen lämpötilan mittaamiseen, mitataan ensin kohde sen infrapunasäteilyn kaistalla ja sitten pyrometrillä lasketaan mitattavan kohteen lämpötila. Yksiväriset pyrometrit ovat verrannollisia kaistan säteilyn määrään; kaksiväriset pyrometrit ovat verrannollisia näiden kahden kaistan säteilyn määrän suhteeseen.
