Bagaimanakah termometer digunakan dalam guling panas?
1. Prinsip asas
Semua objek dengan suhu lebih tinggi daripada sifar sentiasa memancarkan tenaga sinaran inframerah ke ruang sekeliling. Ciri sinaran inframerah sesuatu objek: saiz tenaga sinaran dan taburannya mengikut panjang gelombang mempunyai hubungan yang sangat rapat dengan suhu permukaannya. Oleh itu, dengan mengukur tenaga inframerah yang dipancarkan oleh objek itu sendiri, suhu permukaannya boleh ditentukan dengan tepat, yang merupakan asas objektif untuk pengukuran suhu sinaran inframerah.
Termometer inframerah, juga dikenali sebagai pengukuran suhu sinaran inframerah, adalah teknologi yang menggunakan sinaran inframerah yang dipancarkan oleh objek itu sendiri untuk mengukur suhu objek. Sinaran inframerah atau sinaran inframerah ialah sinaran elektromagnet dengan panjang gelombang antara 0.76 μm dan 1000 μm. Untuk jasad hitam yang ideal, jumlah kuasa sinaran semua panjang gelombang yang dipancarkan setiap unit luas permukaan ke ruang hemisfera (disingkatkan sebagai jumlah sinaran atau intensiti sinaran) ialah 4 kali ganda suhu objek. Berkadar dengan kuasa:
Mb(T)=σT4(1)
Ini adalah undang-undang Stephen-Boltzmann. Antaranya, σ=5.6697×10-8W/m2K4 dipanggil pemalar Stephen-Boltzmann.
Persamaan (1) digunakan untuk objek sebenar dan perlu didarab dengan emisiviti:
Mgb(T)=εσT4
Ia boleh dilihat bahawa keamatan pelepasan spontan Mgb(T) mana-mana objek adalah berkaitan dengan suhu objek dan emisiviti objek. Emisitiviti ε sesuatu objek berkaitan secara langsung dengan sifat bahannya (komposisi, logam dan bukan logam, kristal dan amorfus, dsb.), keadaan permukaan (permukaan licin dan kasar, tahap pengoksidaan, pencemaran atau salutan permukaan, dsb.) dan suhu objek. Selagi emisiviti objek boleh dipilih dengan betul, suhu sebenar objek yang diukur boleh diperoleh dengan tepat.
Termometer inframerah terdiri daripada tiga bahagian: sistem optik, unit pengesanan dan pemprosesan isyarat. Fungsi utama sistem optik adalah untuk mengumpul kuasa sinaran sasaran yang diukur dan menjadikannya menumpu pada pengesan inframerah. Fungsi pengesan inframerah adalah untuk menukar sinaran inframerah yang diterima kepada output isyarat elektrik.
