Prinsip dan Komposisi Termometer Inframerah
Prinsip pengukuran suhu termometer inframerah adalah untuk menukar tenaga sinaran yang dipancarkan oleh objek (seperti keluli cair) kepada isyarat elektrik. Magnitud tenaga sinaran inframerah sepadan dengan suhu objek (seperti keluli cair) itu sendiri. Berdasarkan magnitud isyarat elektrik yang ditukar, suhu objek (seperti keluli cair) boleh ditentukan.
Prinsip kerja termometer inframerah
Termometer inframerah terdiri daripada sistem optik, pengesan foto, penguat isyarat, pemprosesan isyarat, output paparan dan komponen lain. Sistem optik menumpukan 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 dikuatkan dan diproses oleh litar pemprosesan isyarat, dan kemudian ditukar kepada nilai suhu sasaran yang diukur selepas ditentukur mengikut algoritma dan emisiviti sasaran terapi dalaman instrumen.
Secara semula jadi, semua objek dengan suhu melebihi sifar mutlak sentiasa memancarkan tenaga sinaran inframerah ke ruang sekeliling. The
taburan magnitud dan 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 ditentukan dengan tepat, yang merupakan asas objektif untuk pengukuran suhu sinaran inframerah.
Badan hitam ialah radiator ideal yang menyerap tenaga sinaran semua panjang gelombang tanpa sebarang pantulan atau penghantaran tenaga, dan emisitiviti permukaannya ialah 1. Walau bagaimanapun, objek sebenar yang wujud di 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, yang memperolehi hukum sinaran benda hitam Planck, iaitu sinaran spektrum sinaran benda hitam yang dinyatakan dalam panjang gelombang. Ini adalah titik permulaan semua teori sinaran inframerah, oleh itu ia dipanggil undang-undang sinaran badan hitam. Tahap sinaran semua objek sebenar bergantung bukan sahaja pada panjang gelombang sinaran dan suhu objek, tetapi juga pada faktor seperti jenis bahan, kaedah penyediaan, proses haba, keadaan permukaan, dan keadaan persekitaran yang membentuk objek. Oleh itu, untuk menjadikan undang-undang sinaran benda hitam terpakai kepada semua objek praktikal, pekali kekadaran yang berkaitan dengan sifat bahan dan keadaan permukaan, iaitu emisiviti, mesti diperkenalkan. Pekali ini mewakili tahap sinaran haba objek sebenar hampir dengan sinaran benda hitam, dengan nilai antara sifar dan nilai kurang daripada 1. Menurut undang-undang sinaran, selagi emisiviti sesuatu 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.
