اصل و طبقه بندی دماسنج مادون قرمز چیست؟
1. اصل مادون قرمز: تا زمانی که دمای هر جسمی بالاتر از صفر مطلق (-273 درجه) باشد، تابش گرمایی به بیرون ساطع میشود. دمای جسم متفاوت است، انرژی تابیده شده نیز متفاوت است و طول موج موج تابش نیز متفاوت است. با این حال، تابش مادون قرمز همیشه شامل می شود. برای اجسام زیر 1،{3}} درجه سانتیگراد، موج الکترومغناطیسی با قویترین تابش گرما، امواج فروسرخ است. بنابراین، اندازه گیری تابش مادون قرمز خود جسم می تواند به طور دقیق دمای سطح آن را تعیین کند. این اساس عینی و اصول اساسی پایه اندازه گیری دما دماسنج مادون قرمز است.
جسم سیاه یک رادیاتور ایده آل است که انرژی تشعشعی را در تمام طول موج ها جذب می کند، انعکاس و انتقال انرژی ندارد و دارای تابش 1 در سطح آن است. با این حال، اشیاء عملی در طبیعت تقریباً اجسام سیاه نیستند. برای روشن شدن و به دست آوردن قانون توزیع تابش مادون قرمز، باید مدل مناسبی در تحقیقات نظری انتخاب شود. این نوسانگر کوانتیزه تشعشعات حفره بدن است که توسط پلانک پیشنهاد شده است.
مقدار تابش تمام اشیاء واقعی نه تنها به طول موج تابش و دمای جسم بستگی دارد، بلکه به نوع ماده، روش تهیه، تاریخچه حرارتی، وضعیت سطح و شرایط محیطی جسم نیز بستگی دارد. بنابراین، برای اینکه قانون تشعشعات جسم سیاه برای تمام اجسام واقعی قابل اجرا باشد، لازم است یک ضریب متناسب مربوط به خواص ماده و حالت سطح، یعنی گسیل پذیری، معرفی شود. این ضریب نشان دهنده سطح نزدیکی بین تابش حرارتی جسم واقعی و تابش جسم سیاه است و مقدار آن بین 0 و 1 است. طبق قانون تشعشع تا زمانی که تابش ماده مشخص باشد. ، ویژگی های تابش مادون قرمز هر جسمی را می توان شناخت. عوامل اصلی موثر بر انتشار نخ عبارتند از: نوع ماده، زبری سطح، ساختار فیزیکی و شیمیایی و ضخامت مواد.
2. اصل کار و ساختار دماسنج مادون قرمز: در طبیعت همه اجسام با دمای بالاتر از صفر مطلق دائماً انرژی تابش مادون قرمز را به فضای اطراف ساطع می کنند. اندازه انرژی تابش مادون قرمز یک جسم و توزیع آن با توجه به طول موج رابطه بسیار نزدیکی با دمای سطح آن دارد. بنابراین، با اندازه گیری انرژی مادون قرمز تابش شده توسط خود جسم، می توان دمای سطح آن را به دقت تعیین کرد که مبنای عینی برای اندازه گیری دمای تابش مادون قرمز است.
اصل اندازه گیری دما در دماسنج مادون قرمز این است که انرژی تابشی اشعه های مادون قرمز ساطع شده از جسم (مانند فولاد مذاب) را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. اندازه انرژی تابشی مادون قرمز با دمای جسم (مانند فولاد مذاب) مطابقت دارد. ، دمای جسم (مانند فولاد مذاب) را می توان تعیین کرد. دماسنج مادون قرمز از سیستم نوری، آشکارساز فوتوالکتریک، تقویت کننده سیگنال، پردازش سیگنال، خروجی نمایشگر و سایر بخش ها تشکیل شده است. سیستم نوری انرژی تابش مادون قرمز مورد نظر را در میدان دید خود جمع آوری می کند و اندازه میدان دید توسط قسمت های نوری دماسنج و موقعیت آن تعیین می شود. انرژی مادون قرمز روی یک آشکارساز نوری متمرکز شده و به سیگنال الکتریکی مربوطه تبدیل می شود. سیگنال از تقویت کننده و مدار پردازش سیگنال عبور می کند و پس از تصحیح با توجه به الگوریتم عملیات داخلی دستگاه و گسیل جسم، به مقدار دمای جسم اندازه گیری شده تبدیل می شود.
هنگام استفاده از دماسنج تابش مادون قرمز برای اندازه گیری دمای هدف، ابتدا لازم است تابش مادون قرمز هدف در محدوده باند آن اندازه گیری شود و سپس دمای هدف مورد اندازه گیری توسط دماسنج محاسبه می شود. دماسنج های مادون قرمز را می توان بر اساس اصل به دماسنج های تک رنگ و دماسنج های دو رنگ (ترمومترهای رنگ سنجی تابشی) تقسیم کرد. دماسنج تک رنگ متناسب با تابش در باند است. دماسنج دو رنگ متناسب با تابش در دو باند است. نسبت مقدار تابش متناسب است.
3. توسعه و طبقه بندی دماسنج های مادون قرمز: فناوری اندازه گیری دمای مادون قرمز برای اسکن و اندازه گیری سطح با تغییرات حرارتی، تعیین تصویر توزیع دمای آن، و تشخیص سریع تفاوت های دمایی پنهان توسعه یافته است. این تصویرگر حرارتی مادون قرمز است. استفاده از دوربین های حرارتی مادون قرمز در ارتش آغاز شد. شرکت TI ایالات متحده اولین سیستم تشخیص اسکن مادون قرمز در جهان را توسعه داد. از آن زمان، فناوری تصویربرداری حرارتی مادون قرمز به طور مداوم در هواپیماها، تانک ها، کشتی های جنگی و سایر سلاح ها در کشورهای غربی به عنوان مناظر حرارتی برای اهداف تشخیص استفاده شده است. این سیستم توانایی جستجو و ضربه زدن به اهداف را تا حد زیادی بهبود بخشیده است. دماسنج های مادون قرمز تقریباً به شرح زیر طبقه بندی می شوند: (1) دماسنج نقطه ای مادون قرمز: از جمله قابل حمل و ثابت. (2) اسکنرهای مادون قرمز؛ (3) دوربین های تصویربرداری حرارتی مادون قرمز.
