اصل و طبقه بندی دماسنج های مادون قرمز چیست؟
1. اصل مادون قرمز: هر جسمی که دمای آن بالاتر از * * صفر درجه (-273 درجه) باشد، تابش گرمایی به بیرون ساطع می کند. اختلاف دمای جسم منجر به تفاوت در انرژی تابش شده و طول موج موج تابش می شود. با این حال، تابش مادون قرمز همیشه شامل می شود. برای اجسام زیر هزار درجه سانتیگراد، قوی ترین امواج الکترومغناطیسی که توسط تابش حرارتی آنها برخورد می کند، امواج فروسرخ هستند. بنابراین با اندازه گیری تابش مادون قرمز خود جسم می توان دمای ظاهری آن را به دقت تعیین کرد. این اساس عینی و اصل اساسی اندازه گیری دما دماسنج مادون قرمز است.
جسم سیاه یک رادیاتور ایده آل است که انرژی تشعشعی در تمام طول موج ها را بدون هیچ گونه بازتاب یا انتقال انرژی جذب می کند و میزان گسیل آن 1 است. با این حال، تقریباً تمام اجسام واقعی در جهان طبیعی، اجسام سیاه نیستند. برای روشن شدن و به دست آوردن قانون انتشار تابش مادون قرمز، باید مدل مناسبی در تحقیقات نظری انتخاب شود. این مدل نوسانگر کوانتیزه تابش حفره بدن است که توسط پلانک پیشنهاد شده است، که قانون پلانک را در مورد تابش جسم سیاه، یعنی تابش طیفی تابش جسم سیاه که بر حسب طول موج بیان می شود، مشتق می کند. این نقطه شروع تمام تئوری های تابش مادون قرمز است، از این رو به آن قانون تابش جسم سیاه می گویند.
سطح تابش تمام اشیاء واقعی نه تنها به طول موج تابش و دمای جسم بستگی دارد، بلکه به عواملی مانند نوع ماده مورد استفاده برای ساخت جسم، روش های آماده سازی، تاریخچه حرارتی و ظاهر و شرایط نیز بستگی دارد. بنابراین، برای اعمال قانون تشعشعات جسم سیاه برای تمام اجسام واقعی، لازم است یک ضریب تناسب مربوط به خواص مواد و حالتهای ظاهری، یعنی گسیلپذیری معرفی شود. این ضریب سطح مجاورت بین تابش حرارتی اجسام واقعی و تابش جسم سیاه را با مقداری بین 0 تا 1 نشان می دهد. طبق قانون تابش، تا زمانی که تابش یک ماده مشخص باشد، ویژگی های تابش مادون قرمز هر جسم را می توان تعیین کرد. عوامل مهم موثر بر انتشار نخ عبارتند از: نوع ماده، زبری سطح، طرح فیزیکی و شیمیایی و ضخامت مواد.
2. اصل کار و چیدمان یک دماسنج مادون قرمز: در دنیای طبیعی، تمام اجسام با دمای بالای * * صفر درجه به طور مداوم انرژی تابش مادون قرمز را به فضای اطراف ساطع می کنند. اندازه و طول موج انرژی تابش فروسرخ یک جسم ارتباط نزدیکی با دمای ظاهری آن دارد. بنابراین، با اندازه گیری انرژی مادون قرمز تابش شده توسط خود یک جسم، می توان دمای خارجی آن را به دقت تعیین کرد که مبنای عینی اندازه گیری دمای تابش مادون قرمز است.
اصل اندازه گیری دما یک دماسنج مادون قرمز این است که انرژی تابشی اشعه مادون قرمز ساطع شده توسط یک جسم (مانند فولاد مذاب) را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. مقدار انرژی تابش مادون قرمز با دمای خود جسم (مانند فولاد مذاب) مطابقت دارد و دمای جسم (مانند فولاد مذاب) را می توان با تغییر در بزرگی سیگنال الکتریکی تعیین کرد. دماسنج مادون قرمز از یک سیستم نوری، آشکارساز فوتوالکتریک، تقویت کننده سیگنال، مجازات پردازش سیگنال، خروجی عملکرد و سایر بخش ها تشکیل شده است. سیستم نوری انرژی تابش فروسرخ هدف را در میدان دید خود متمرکز می کند و اندازه میدان دید توسط اجزای نوری و موقعیت آنها در دماسنج تعیین می شود. انرژی مادون قرمز بر روی آشکارساز نور متمرکز شده و به سیگنال های الکتریکی مربوطه تبدیل می شود. سیگنال توسط یک تقویت کننده تقویت شده و توسط یک مدار جریمه پردازش می شود و سپس پس از اصلاح بر اساس الگوریتم درمان داخلی ابزار و گسیل هدف به مقدار دمای هدف تبدیل می شود.
هنگام اندازه گیری دمای هدف با استفاده از دماسنج تابش مادون قرمز، اولین گام این است که تابش مادون قرمز هدف را در محدوده طول موج آن اندازه گیری کنید و سپس دمای هدف را با استفاده از دیسک دماسنج محاسبه کنید. اصل دماسنج های مادون قرمز را می توان به دماسنج های تک رنگ و دو{1}ترمومتر رنگی (ترمومترهای رنگ سنجی تابشی) تقسیم کرد. دماسنج های تک رنگ متناسب با مقدار تابش در باند طول موج هستند. دماسنج دو رنگ متناسب با نسبت تابش در دو باند است.
