Mikä on infrapunalämpömittarien periaate ja luokitus?
1. Infrapunaperiaate: Kaikki esineet, joiden lämpötila on yli * * nolla astetta (-273 astetta), säteilevät lämpösäteilyä ulospäin. Ero kohteen lämpötilassa aiheuttaa eron säteilevässä energiassa ja säteilyaallon aallonpituudessa. Infrapunasäteily on kuitenkin aina mukana. Alle tuhannen celsiusasteen kohteissa voimakkaimmat sähkömagneettiset aallot, joihin niiden lämpösäteily osuu, ovat infrapuna-aallot. Siksi mittaamalla itse kohteen infrapunasäteilyä sen ulkonäkölämpötila voidaan määrittää tarkasti. Tämä on infrapunalämpömittarin lämpötilamittauksen objektiivinen perusta ja perusperiaate.
Musta kappale on idealisoitu säteilijä, joka absorboi kaikkien aallonpituuksien säteilyenergiaa ilman heijastusta tai energian siirtymistä, ja sen emissiivisyys on 1. Lähes kaikki luonnon todelliset esineet eivät kuitenkaan ole mustia kappaleita. Infrapunasäteilyn diffuusiolain selkeyttämiseksi ja saamiseksi teoreettisessa tutkimuksessa on valittava sopiva malli. Tämä on Planckin ehdottama kvantisoitu oskillaattorimalli ruumiinontelon säteilystä, joka johti Planckin lain mustan kappaleen säteilystä, eli mustan kappaleen säteilyn spektrisäteilystä ilmaistuna aallonpituudella. Tämä on kaikkien infrapunasäteilyteorioiden lähtökohta, joten sitä kutsutaan mustan kappaleen säteilylakiksi.
Kaikkien todellisten esineiden säteilytaso ei riipu pelkästään kohteen säteilyn aallonpituudesta ja lämpötilasta, vaan myös tekijöistä, kuten esineen rakentamiseen käytetyn materiaalin tyypistä, valmistusmenetelmistä, lämpöhistoriasta sekä ulkonäöstä ja olosuhteista. Siksi, jotta mustan kappaleen säteilylakia voidaan soveltaa kaikkiin todellisiin esineisiin, on tarpeen ottaa käyttöön suhteellisuuskerroin, joka liittyy materiaalin ominaisuuksiin ja ulkonäkötiloihin, nimittäin emissiokyky. Tämä kerroin edustaa todellisten esineiden lämpösäteilyn ja mustan kappaleen säteilyn välistä läheisyystasoa, arvolla 0 ja 1. Säteilylain mukaan minkä tahansa kohteen infrapunasäteilyn ominaisuudet voidaan määrittää niin kauan kuin materiaalin emissiokyky tunnetaan. Tärkeitä langan emissiokykyyn vaikuttavia tekijöitä ovat materiaalityyppi, pinnan karheus, fysikaalinen ja kemiallinen layout sekä materiaalin paksuus.
2. Infrapunalämpömittarin toimintaperiaate ja asettelu: Luonnossa kaikki esineet, joiden lämpötila on yli * * nolla astetta, lähettävät jatkuvasti infrapunasäteilyenergiaa ympäröivään tilaan. Esineen infrapunasäteilyenergian koko ja aallonpituus liittyvät läheisesti sen ulkonäkölämpötilaan. Siksi mittaamalla kohteen itsensä säteilemää infrapunaenergiaa voidaan määrittää tarkasti sen ulkoinen lämpötila, mikä on objektiivinen perusta infrapunasäteilyn lämpötilamittaukselle.
Infrapunalämpömittarin lämpötilan mittausperiaate on muuntaa kohteen (kuten sulan teräksen) lähettämän infrapunasäteilyn säteilyenergia sähköiseksi signaaliksi. Infrapunasäteilyenergian suuruus vastaa kohteen (kuten sulan teräksen) lämpötilaa, ja kohteen (kuten sulan teräksen) lämpötila voidaan määrittää sähköisen signaalin suuruuden muutoksen perusteella. Infrapunalämpömittari koostuu optisesta järjestelmästä, valosähköisestä ilmaisimesta, signaalivahvistimesta, signaalinkäsittelyn rangaistuksesta, suorituskyvystä ja muista osastoista. Optinen järjestelmä keskittää kohde-infrapunasäteilyenergian näkökenttään, ja näkökentän koon määräävät optiset komponentit ja niiden asennot lämpömittarissa. Infrapunaenergia kohdistetaan valoilmaisimeen ja muunnetaan vastaaviksi sähkösignaaleiksi. Signaalia vahvistetaan vahvistimella ja prosessoidaan rangaistuspiirillä, minkä jälkeen se muunnetaan kohteen lämpötila-arvoksi instrumentin sisäisen hoidon algoritmin ja kohteen emissiivisyyden perusteella tehdyn korjauksen jälkeen.
Kun mitataan kohteen lämpötilaa infrapunasäteilylämpömittarilla, ensimmäinen askel on mitata kohteen infrapunasäteily sen aallonpituusalueella ja laskea sitten kohteen lämpötila lämpömittarilevyn avulla. Infrapunalämpömittarien toimintaperiaate voidaan jakaa monokromaattisiin lämpömittareihin ja kahteen värilämpömittariin (säteilykolorimetrisiin lämpömittareihin). Monokromaattiset lämpömittarit ovat verrannollisia säteilyn määrään aallonpituuskaistalla; Kaksivärinen lämpömittari on verrannollinen kahden kaistan säteilyn suhteeseen.
