اصل کار دماسنج مادون قرمز چیست؟
اصل کار دماسنج خارجی
درک اصل کار، شاخص های فنی، شرایط محیطی کار، بهره برداری و نگهداری از دماسنج مادون قرمز خارج از گروه، کمک به کاربران در انتخاب و استفاده صحیح از دماسنج مادون قرمز است.
تمام اجسام با دمای بالاتر از صفر مطلق دائماً انرژی تابش مادون قرمز را به فضای اطراف ساطع می کنند. ویژگی های تابش مادون قرمز یک جسم - اندازه انرژی تابش و توزیع آن بر اساس 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.
قانون تشعشعات بدن سیاه:
جسم سیاه یک رادیاتور ایده آل است که تمام طول موج های انرژی تابشی را جذب می کند، هیچ بازتاب یا انتقال انرژی ندارد و دارای تابش 1 در سطح آن است. لازم به ذکر است که هیچ جسم سیاه واقعی در طبیعت وجود ندارد، اما برای روشن شدن و به دست آوردن قانون توزیع تابش مادون قرمز، باید مدل مناسبی در تحقیقات نظری انتخاب شود که مدل نوسانگر کوانتیزه تابش حفره بدن پیشنهاد شده است. توسط پلانک، به طوری که قانون پلانک در مورد تابش جسم سیاه، یعنی تابش طیفی جسم سیاه که با طول موج نشان داده می شود، نقطه شروع تمام تئوری های تابش مادون قرمز است، بنابراین به آن قانون تابش جسم سیاه می گویند.
اثر گسیل جسم بر اندازه گیری دمای تشعشع:
اشیاء واقعی که در طبیعت وجود دارند تقریباً اجسام سیاه نیستند. مقدار تشعشع تمام اجسام واقعی نه تنها به طول موج تابش و دمای جسم بستگی دارد، بلکه به نوع ماده تشکیل دهنده جسم، روش تهیه، فرآیند حرارتی، وضعیت سطح و شرایط محیطی نیز بستگی دارد. بنابراین، برای اینکه قانون تشعشعات جسم سیاه برای همه اجسام عملی قابل اجرا باشد، باید یک ضریب متناسب مربوط به خواص مواد و حالتهای سطحی، یعنی گسیلپذیری معرفی شود. این ضریب نشان می دهد که تابش حرارتی جسم واقعی چقدر به تابش جسم سیاه نزدیک است و مقدار آن بین صفر تا مقداری کمتر از 1 است. طبق قانون تابش تا زمانی که میزان گسیل ماده مشخص باشد، ویژگی های تابش مادون قرمز هر جسمی را می توان شناخت.
عوامل اصلی مؤثر بر انتشار عبارتند از:
نوع مواد، زبری سطح، ساختار فیزیکی و شیمیایی و ضخامت مواد و غیره.
هنگام استفاده از دماسنج تابش مادون قرمز برای اندازه گیری دمای یک هدف، ابتدا لازم است تابش مادون قرمز هدف در محدوده باند آن اندازه گیری شود و سپس دمای هدف اندازه گیری شده توسط دماسنج محاسبه می شود. پیرومترهای تک رنگ متناسب با مقدار تابش در یک نوار هستند: پیرومترهای دو رنگ متناسب با نسبت مقدار تابش در دو باند هستند.
سیستم مادون قرمز:
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 هدف 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 بر اساس الگوریتم عملیات داخلی ابزار و تابش هدف به مقدار دمای هدف اندازه گیری شده تبدیل می شود.
