Prinsip kerja dan komposisi sistem termometer inframerah
Termometer inframerah terdiri daripada sistem optik, pengesan fotoelektrik, penguat isyarat, pemprosesan isyarat, output paparan dan bahagian lain. Sistem optik mengumpul tenaga sinaran inframerah sasaran dalam bidang pandangannya, dan saiz medan pandangan ditentukan oleh bahagian optik termometer dan kedudukannya. Tenaga inframerah difokuskan pada pengesan foto dan ditukar kepada isyarat elektrik yang sepadan. Isyarat melalui penguat dan litar pemprosesan isyarat, dan ditukar kepada nilai suhu sasaran yang diukur selepas diperbetulkan mengikut algoritma rawatan dalaman instrumen dan emisitiviti sasaran.
Secara semula jadi, semua objek dengan suhu lebih tinggi daripada sifar mutlak sentiasa memancarkan tenaga sinaran inframerah ke ruang sekeliling. Saiz tenaga sinaran inframerah sesuatu objek 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.
Badan hitam ialah radiator ideal yang menyerap tenaga pancaran semua panjang gelombang, tidak mempunyai pantulan atau penghantaran tenaga, dan mempunyai emisiviti 1 pada permukaannya. Walau bagaimanapun, objek sebenar dalam alam semula jadi hampir bukan badan hitam. Untuk menjelaskan dan mendapatkan undang-undang pengedaran sinaran inframerah, model yang sesuai mesti dipilih dalam penyelidikan teori. Ini ialah model pengayun terkuantisasi sinaran rongga badan yang dicadangkan oleh Planck, dengan itu Menerbitkan undang-undang sinaran badan hitam Planck, iaitu, sinaran spektrum badan hitam yang dinyatakan mengikut panjang gelombang, yang merupakan titik permulaan semua teori sinaran inframerah, jadi ia adalah dipanggil undang-undang sinaran badan hitam. Jumlah sinaran semua objek sebenar bergantung bukan sahaja pada panjang gelombang sinaran dan suhu objek, tetapi juga pada jenis bahan yang membentuk objek, kaedah penyediaan, proses terma, keadaan permukaan dan keadaan persekitaran. Oleh itu, untuk menjadikan undang-undang sinaran badan hitam terpakai kepada semua objek praktikal, pekali berkadar yang berkaitan dengan sifat bahan dan keadaan permukaan mesti diperkenalkan, iaitu emisiviti. Pekali ini menunjukkan betapa hampir sinaran haba objek sebenar dengan sinaran badan hitam, dan nilainya adalah antara sifar dan nilai kurang daripada 1. Mengikut undang-undang sinaran, selagi emisiviti bahan diketahui, ciri sinaran inframerah mana-mana objek diketahui. Faktor utama yang mempengaruhi emisitiviti ialah: jenis bahan, kekasaran permukaan, struktur fizikal dan kimia, dan ketebalan bahan.
Apabila menggunakan termometer sinaran inframerah untuk mengukur suhu sasaran, pertama sekali adalah perlu untuk mengukur sinaran inframerah sasaran dalam julat jalurnya, dan kemudian suhu sasaran yang diukur dikira oleh termometer. Pirometer monokromatik adalah berkadar dengan jumlah sinaran dalam jalur; pyrometer dua warna adalah berkadar dengan nisbah jumlah sinaran dalam dua jalur.
