اصل کار دماسنج مادون قرمز
درک اصل کار، شاخص های فنی، شرایط محیطی کار، بهره برداری و نگهداری دماسنج های مادون قرمز، مبنای انتخاب و استفاده صحیح از دماسنج های مادون قرمز است. 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 و موقعیت دماسنج تعیین می شود. انرژی مادون قرمز روی یک آشکارساز نوری متمرکز شده و به سیگنال الکتریکی مربوطه تبدیل می شود. سیگنال پس از کالیبره شدن توسط تقویت کننده و مدار پردازش سیگنال بر اساس الگوریتم داخل دستگاه و تابش هدف، به مقدار دمای هدف اندازه گیری شده تبدیل می شود. علاوه بر این، شرایط محیطی هدف و دماسنج نیز باید در نظر گرفته شود، مانند تأثیر عواملی مانند دما، جو، آلودگی و تداخل بر شاخص های عملکرد و روش اصلاح.
تمام 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. را
قانون تشعشعات جسم سیاه: جسم سیاه یک رادیاتور ایده آل است که انرژی تشعشعی را با تمام طول موج ها جذب می کند، هیچ بازتاب و انتقال انرژی ندارد و دارای تابش 1 در سطح خود 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، بنابراین قانون پلانک در مورد تابش جسم سیاه، یعنی تابش طیفی جسم سیاه که با طول موج نشان داده می شود، نقطه شروع تمام نظریه های تابش مادون قرمز است، بنابراین قانون تابش جسم سیاه نامیده می شود.
تأثیر گسیل جسم بر اندازه گیری دمای تشعشع: اجسام واقعی موجود در طبیعت 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 جسم شناخته شده است.
عوامل اصلی مؤثر بر انتشار عبارتند از: نوع ماده، زبری سطح، ساختار فیزیکی و شیمیایی و ضخامت مواد.
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 باند هستند. پیرومترهای دو رنگ متناسب با نسبت مقدار تابش در دو باند هستند.
سیستم مادون قرمز: دماسنج مادون قرمز از سیستم نوری، ردیاب نوری، 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 طریق 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.
