องค์ประกอบและหลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด
ระบบอินฟราเรด: เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดประกอบด้วยระบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องขยายสัญญาณ การประมวลผลสัญญาณ เอาต์พุตการแสดงผล และส่วนประกอบอื่นๆ ระบบออพติคัลจะรวบรวมพลังงานรังสีอินฟราเรดของเป้าหมายภายในขอบเขตการมองเห็น และขนาดของขอบเขตการมองเห็นจะถูกกำหนดโดยส่วนประกอบทางแสงและตำแหน่งของเทอร์โมมิเตอร์ พลังงานอินฟราเรดมุ่งเน้นไปที่โฟโตอิเล็กทริกและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน สัญญาณจะถูกแปลงเป็นค่าอุณหภูมิของชิ้นงานที่ทดสอบหลังจากขยายและประมวลผลโดยวงจรประมวลผลสัญญาณ และแก้ไขตามอัลกอริธึมการรักษาภายในของเครื่องมือและการแผ่รังสีของเป้าหมาย การทำความเข้าใจหลักการทำงาน ข้อกำหนดทางเทคนิค สภาพการทำงานด้านสิ่งแวดล้อม การทำงานและการบำรุงรักษาเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดเป็นรากฐานสำหรับผู้ใช้ในการเลือกและใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดอย่างถูกต้อง
นอกจากนี้ สภาพแวดล้อมของเป้าหมายและเทอร์โมมิเตอร์ เช่น อุณหภูมิ บรรยากาศ มลพิษ และการรบกวน ควรได้รับการพิจารณาถึงผลกระทบต่อตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพและวิธีการแก้ไขด้วย วัตถุใดๆ ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมพัทธ์จะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมา เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดจะรับและวัดความยาวคลื่นของอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุ และสามารถรับอุณหภูมิที่สอดคล้องกันได้ วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมพัทธ์จะปล่อยพลังงานรังสีอินฟราเรดออกสู่อวกาศโดยรอบอย่างต่อเนื่อง ขนาดและการกระจายความยาวคลื่นของพลังงานรังสีอินฟราเรดของวัตถุมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิพื้นผิว ดังนั้น ด้วยการวัดพลังงานอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุ จึงสามารถวัดอุณหภูมิพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นพื้นฐานวัตถุประสงค์สำหรับการวัดอุณหภูมิรังสีอินฟราเรด กฎการแผ่รังสีวัตถุดำ: วัตถุสีดำเป็นเครื่องแผ่รังสีในอุดมคติที่ดูดซับพลังงานรังสีทุกความยาวคลื่นโดยไม่มีการสะท้อนหรือการส่งผ่านพลังงาน การแผ่รังสีพื้นผิวของมันคือ 1
ควรชี้ให้เห็นว่าในธรรมชาติไม่มีวัตถุดำจริง แต่เพื่อที่จะเข้าใจและรับกฎการกระจายตัวของรังสีอินฟราเรดจำเป็นต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสมในการวิจัยเชิงทฤษฎี นี่คือแบบจำลองออสซิลเลเตอร์เชิงปริมาณของการแผ่รังสีในโพรงร่างกายที่เสนอโดยพลังค์ ซึ่งมาจากกฎของการแผ่รังสีของวัตถุดำของพลังค์ นั่นคือความส่องสว่างทางสเปกตรัมของวัตถุสีดำที่แสดงออกมาเป็นความยาวคลื่น นี่คือจุดเริ่มต้นของทฤษฎีรังสีอินฟราเรดทั้งหมด ด้วยเหตุนี้ กฎรังสีวัตถุดำ อิทธิพลของการแผ่รังสีของวัตถุต่อการวัดอุณหภูมิรังสี: วัตถุจริงเกือบทั้งหมดที่มีอยู่ในธรรมชาติไม่ใช่วัตถุสีดำ ปริมาณรังสีของวัตถุจริงทั้งหมดไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของการแผ่รังสีและอุณหภูมิของวัตถุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของวัสดุ วิธีการเตรียม กระบวนการทางความร้อน สถานะพื้นผิว และสภาพแวดล้อมที่ประกอบเป็น วัตถุ. พลังงานอินฟราเรดมุ่งเน้นไปที่เครื่องตรวจจับโฟโตอิเล็กทริคและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน สัญญาณจะถูกแปลงเป็นค่าอุณหภูมิของชิ้นงานที่ทดสอบหลังจากปรับเทียบโดยเครื่องขยายสัญญาณและวงจรประมวลผลสัญญาณตามอัลกอริธึมภายในของเครื่องมือและการแผ่รังสีของเป้าหมาย
ดังนั้น เพื่อให้กฎการแผ่รังสีวัตถุดำนำไปใช้กับวัตถุที่ใช้งานได้จริงทั้งหมด จำเป็นต้องแนะนำสัมประสิทธิ์ตามสัดส่วนที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและสถานะของพื้นผิว กล่าวคือ การแผ่รังสี ค่าสัมประสิทธิ์นี้แสดงถึงความใกล้ชิดระหว่างการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจริงกับการแผ่รังสีวัตถุดำ โดยมีค่าระหว่างศูนย์ถึงค่าน้อยกว่า 1 ตามกฎของการแผ่รังสี ตราบใดที่ทราบการแผ่รังสีของวัสดุ แสงอินฟราเรด ทราบลักษณะการแผ่รังสีของวัตถุใดๆ ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการแผ่รังสี ได้แก่ ประเภทของวัสดุ ความหยาบของพื้นผิว โครงสร้างเคมีกายภาพ และความหนาของวัสดุ เมื่อวัดอุณหภูมิของชิ้นงานโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสีอินฟราเรด ขั้นตอนแรกคือการวัดรังสีอินฟราเรดของชิ้นงานภายในช่วงความยาวคลื่น จากนั้นเทอร์โมมิเตอร์จะคำนวณอุณหภูมิของชิ้นงานที่วัดได้ เทอร์โมมิเตอร์แบบเอกรงค์จะแปรผันตามปริมาณรังสีภายในแถบความถี่ อัตราส่วนของเทอร์โมมิเตอร์แบบสีคู่ต่อการแผ่รังสีของทั้งสองแถบนั้นเป็นสัดส่วน
