ค่าการแผ่รังสีของวัตถุมีผลต่อการวัดอุณหภูมิรังสีอย่างไร?

ค่าการแผ่รังสีของวัตถุมีผลต่อการวัดอุณหภูมิรังสีอย่างไร?

วัตถุที่มีอยู่จริงในธรรมชาตินั้นแทบจะไม่ใช่วัตถุสีดำ ปริมาณการแผ่รังสีของวัตถุจริงทั้งหมดไม่ได้ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นการแผ่รังสีและอุณหภูมิของวัตถุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่ประกอบเป็นวัตถุ วิธีการเตรียม กระบวนการทางความร้อน สภาพพื้นผิว และสภาวะแวดล้อมด้วย ดังนั้น เพื่อให้กฎของการแผ่รังสีของวัตถุดำใช้ได้กับวัตถุที่ใช้งานได้จริงทั้งหมด จะต้องแนะนำค่าสัมประสิทธิ์ตามสัดส่วนที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและสถานะพื้นผิว นั่นคือ ค่าการแผ่รังสี ค่าสัมประสิทธิ์นี้บ่งชี้ว่าค่าการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจริงใกล้เคียงกับการแผ่รังสีของวัตถุดำเพียงใด และค่าของมันอยู่ระหว่างศูนย์ถึงค่าที่น้อยกว่า 1 ตามกฎการแผ่รังสี ตราบใดที่ทราบค่าการแผ่รังสีของวัตถุ ทราบลักษณะการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุใดๆ

ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการแผ่รังสี ได้แก่ ประเภทของวัสดุ ความขรุขระของพื้นผิว โครงสร้างทางกายภาพและทางเคมี และความหนาของวัสดุ

เมื่อใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบแผ่รังสีอินฟราเรดเพื่อวัดอุณหภูมิของชิ้นงาน อันดับแรกจำเป็นต้องวัดการแผ่รังสีอินฟราเรดของชิ้นงานภายในช่วงแถบ จากนั้นเทอร์โมมิเตอร์จะคำนวณอุณหภูมิของชิ้นงานที่วัดได้ ไพโรมิเตอร์แบบสีเดียวเป็นสัดส่วนกับปริมาณรังสีภายในแถบ ไพโรมิเตอร์สองสีเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วนของปริมาณรังสีในสองแถบ

ระบบอินฟราเรด: เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดประกอบด้วยระบบออปติคัล เครื่องตรวจจับภาพ ตัวขยายสัญญาณ การประมวลผลสัญญาณ เอาต์พุตการแสดงผล และส่วนอื่นๆ ระบบออปติกจะรวบรวมพลังงานรังสีอินฟราเรดเป้าหมายในขอบเขตการมองเห็น และขนาดของขอบเขตการมองเห็นจะถูกกำหนดโดยส่วนออปติกของเทอร์โมมิเตอร์และตำแหน่งของเทอร์โมมิเตอร์ พลังงานอินฟราเรดจะโฟกัสที่ตัวตรวจจับแสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน สัญญาณจะผ่านแอมพลิฟายเออร์และวงจรประมวลผลสัญญาณ และแปลงเป็นค่าอุณหภูมิของชิ้นงานที่วัดได้หลังจากได้รับการแก้ไขตามอัลกอริทึมของการรักษาภายในของเครื่องมือและค่าการแผ่รังสีของชิ้นงาน

กฎการแผ่รังสีของวัตถุดำ:
วัตถุสีดำคือหม้อน้ำในอุดมคติ ซึ่งดูดซับความยาวคลื่นทั้งหมดของพลังงานที่แผ่ออกมา ไม่มีการสะท้อนหรือการส่งพลังงาน และมีค่าการแผ่รังสีเท่ากับ 1 บนพื้นผิว ควรชี้ให้เห็นว่าไม่มีวัตถุสีดำจริงในธรรมชาติ แต่เพื่อให้ชัดเจนและได้กฎการกระจายของรังสีอินฟราเรด การวิจัยทางทฤษฎีจะต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสม ซึ่งก็คือแบบจำลองการสั่นเชิงปริมาณของรังสีในโพรงร่างกายที่เสนอ โดยพลังค์จึงได้กฎของพลังค์ว่าด้วยการแผ่รังสีของวัตถุดำ นั่นคือ รัศมีสเปกตรัมของวัตถุดำที่แสดงด้วยความยาวคลื่น เป็นจุดเริ่มต้นของทฤษฎีการแผ่รังสีอินฟราเรดทั้งหมด ดังนั้นจึงเรียกว่ากฎของการแผ่รังสีของวัตถุดำ