Memahami dengan mendalam prinsip kerja termometer inframerah
Termometer inframerah terdiri daripada sistem optik, pengesan foto, penguat isyarat, pemprosesan isyarat, output paparan dan komponen lain. Sistem optik mengumpul tenaga sinaran inframerah sasaran dalam bidang pandangannya, dan saiz medan pandangan ditentukan oleh komponen optik dan kedudukan termometer mereka. Tenaga inframerah difokuskan pada pengesan foto dan ditukar kepada isyarat elektrik yang sepadan. Isyarat ditukar kepada nilai suhu sasaran yang diuji selepas dikuatkan dan diproses oleh litar pemprosesan isyarat, dan diperbetulkan mengikut algoritma rawatan dalaman instrumen dan pelepasan sasaran.
Secara semula jadi, semua objek dengan suhu melebihi sifar sentiasa memancarkan tenaga sinaran inframerah ke ruang sekeliling. Saiz dan taburan panjang gelombang tenaga sinaran inframerah sesuatu objek berkait rapat dengan suhu permukaannya. Oleh itu, dengan mengukur tenaga inframerah yang dipancarkan oleh objek itu sendiri, suhu permukaannya boleh diukur dengan tepat, yang merupakan asas objektif untuk pengukuran suhu sinaran inframerah.
Blackbody ialah radiator ideal yang menyerap tenaga sinaran semua panjang gelombang tanpa sebarang pantulan atau penghantaran tenaga. Pemancaran permukaannya ialah 1. Walau bagaimanapun, hampir semua objek sebenar yang terdapat dalam alam semula jadi bukanlah badan hitam. Untuk memahami dan mendapatkan undang-undang pengedaran sinaran inframerah, adalah perlu untuk memilih model yang sesuai dalam penyelidikan teori, iaitu model pengayun terkuantisasi sinaran rongga badan yang dicadangkan oleh Planck. Ini membawa kepada undang-undang sinaran badan hitam Planck, iaitu sinaran spektrum badan hitam yang dinyatakan dalam panjang gelombang. Ini adalah titik permulaan semua teori sinaran inframerah, oleh itu undang-undang sinaran badan hitam. Jumlah sinaran semua objek sebenar bukan sahaja bergantung kepada panjang gelombang sinaran dan suhu objek, tetapi juga pada faktor-faktor seperti jenis bahan, kaedah penyediaan, proses haba, keadaan permukaan, dan keadaan persekitaran yang membentuk objek. Oleh itu, agar undang-undang sinaran badan hitam digunakan untuk semua objek praktikal, adalah perlu untuk memperkenalkan pekali berkadar yang berkaitan dengan sifat bahan dan keadaan permukaan, iaitu emisiviti. Pekali ini mewakili kedekatan antara sinaran haba objek sebenar dan sinaran benda hitam, dengan nilai antara sifar dan nilai kurang daripada 1. Menurut undang-undang sinaran, selagi emisitiviti bahan diketahui, inframerah ciri sinaran mana-mana objek diketahui. Faktor utama yang mempengaruhi emisitiviti termasuk jenis bahan, kekasaran permukaan, struktur fizikokimia, dan ketebalan bahan.
Apabila mengukur suhu sasaran menggunakan termometer sinaran inframerah, langkah pertama ialah mengukur sinaran inframerah sasaran dalam julat panjang gelombangnya, dan kemudian termometer mengira suhu sasaran yang diukur. Termometer monokromatik adalah berkadar dengan jumlah sinaran dalam jalur; Termometer dwi warna adalah berkadar dengan nisbah sinaran dalam kedua-dua jalur.
