หลักการและการจำแนกประเภทของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดคืออะไร
1. หลักการอินฟราเรด: ตราบใดที่อุณหภูมิของวัตถุใดๆ สูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (-273 องศา ) จะมีการแผ่รังสีความร้อนออกมา อุณหภูมิของวัตถุต่างกัน พลังงานที่แผ่ออกมาก็ต่างกัน และความยาวคลื่นของคลื่นรังสีก็ต่างกันด้วย อย่างไรก็ตามรังสีอินฟราเรดรวมอยู่ด้วยเสมอ สำหรับวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 1,000 องศาเซลเซียส คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีรังสีความร้อนแรงที่สุดคือคลื่นอินฟราเรด ดังนั้นการวัดรังสีอินฟราเรดของวัตถุจึงสามารถกำหนดอุณหภูมิพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ นี่คือพื้นฐานวัตถุประสงค์และหลักการพื้นฐานของพื้นฐานการวัดอุณหภูมิอินฟราเรดเทอร์โมมิเตอร์
วัตถุสีดำคือหม้อน้ำในอุดมคติ ซึ่งดูดซับพลังงานการแผ่รังสีของทุกความยาวคลื่น ไม่มีการสะท้อนและการส่งพลังงาน และมีค่าการแผ่รังสี 1 บนพื้นผิว อย่างไรก็ตามวัตถุที่ใช้งานได้จริงในธรรมชาตินั้นแทบจะไม่ใช่วัตถุสีดำ เพื่อชี้แจงและรับกฎการกระจายของรังสีอินฟราเรด จะต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสมในการวิจัยทางทฤษฎี นี่คือออสซิลเลเตอร์เชิงปริมาณของการแผ่รังสีในโพรงร่างกายที่เสนอโดยพลังค์ นี่คือจุดเริ่มต้นของทฤษฎีรังสีอินฟราเรดทั้งหมด ดังนั้นจึงเรียกว่ากฎของการแผ่รังสีของวัตถุดำ
ปริมาณการแผ่รังสีของวัตถุจริงทั้งหมดไม่ได้ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นการแผ่รังสีและอุณหภูมิของวัตถุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุ วิธีการเตรียม ประวัติความร้อน สภาพพื้นผิว และสภาพแวดล้อมของวัตถุด้วย ดังนั้น เพื่อให้กฎของการแผ่รังสีของวัตถุดำใช้ได้กับวัตถุจริงทั้งหมด จึงจำเป็นต้องแนะนำค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและสถานะพื้นผิว ซึ่งก็คือค่าการแผ่รังสี ค่าสัมประสิทธิ์นี้แสดงถึงระดับความใกล้เคียงระหว่างการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจริงและการแผ่รังสีของวัตถุดำ และค่าของมันอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 ตามกฎการแผ่รังสี ตราบใดที่ทราบการแผ่รังสีของวัตถุ สามารถทราบลักษณะการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุใดๆ ได้ ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อค่าการแผ่รังสีของเส้นด้าย ได้แก่ ประเภทของวัสดุ ความหยาบผิว โครงสร้างทางกายภาพและทางเคมี และความหนาของวัสดุ
2. หลักการทำงานและโครงสร้างของอินฟราเรดเทอร์โมมิเตอร์: โดยธรรมชาติแล้ว วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์จะปล่อยพลังงานรังสีอินฟราเรดไปยังพื้นที่โดยรอบอย่างต่อเนื่อง ขนาดของพลังงานรังสีอินฟราเรดของวัตถุและการกระจายตามความยาวคลื่นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิพื้นผิว ดังนั้น ด้วยการวัดพลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากตัววัตถุเอง จึงสามารถกำหนดอุณหภูมิพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นพื้นฐานวัตถุประสงค์สำหรับการวัดอุณหภูมิรังสีอินฟราเรด
หลักการวัดอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดคือการเปลี่ยนพลังงานการแผ่รังสีของรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุ (เช่น เหล็กหลอมเหลว) ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ขนาดของพลังงานรังสีอินฟราเรดจะสอดคล้องกับอุณหภูมิของวัตถุ (เช่น เหล็กหลอมเหลว) สามารถกำหนดอุณหภูมิของวัตถุ (เช่น เหล็กหลอมเหลว) ได้ เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดประกอบด้วยระบบออปติคัล เครื่องตรวจจับโฟโตอิเล็กทริก เครื่องขยายสัญญาณ การประมวลผลสัญญาณ เอาต์พุตจอแสดงผล และส่วนอื่นๆ ระบบออปติกจะรวบรวมพลังงานรังสีอินฟราเรดเป้าหมายในขอบเขตการมองเห็น และขนาดของขอบเขตการมองเห็นจะถูกกำหนดโดยส่วนออปติกของเทอร์โมมิเตอร์และตำแหน่งของเทอร์โมมิเตอร์ พลังงานอินฟราเรดจะโฟกัสที่ตัวตรวจจับแสงและเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน สัญญาณจะผ่านแอมพลิฟายเออร์และวงจรประมวลผลสัญญาณ และเปลี่ยนเป็นค่าอุณหภูมิของวัตถุที่วัดได้หลังจากได้รับการแก้ไขตามอัลกอริธึมของการรักษาภายในของเครื่องมือและค่าการแผ่รังสีของวัตถุ
เมื่อใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบแผ่รังสีอินฟราเรดเพื่อวัดอุณหภูมิของชิ้นงาน ขั้นแรกจำเป็นต้องวัดการแผ่รังสีอินฟราเรดของชิ้นงานภายในช่วงแถบ จากนั้นเทอร์โมมิเตอร์จะคำนวณอุณหภูมิของชิ้นงานที่จะวัด เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสีเดียวและเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสองสี (เครื่องวัดอุณหภูมิแบบสีด้วยรังสี) ตามหลักการ เทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียวเป็นสัดส่วนกับการแผ่รังสีในแถบ เทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีจะแปรผันตามการแผ่รังสีในแถบทั้งสอง อัตราส่วนของปริมาณรังสีเป็นสัดส่วน
3. การพัฒนาและการจำแนกประเภทของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด: เทคโนโลยีการวัดอุณหภูมิอินฟราเรดได้รับการพัฒนาเพื่อสแกนและวัดพื้นผิวที่มีการเปลี่ยนแปลงทางความร้อน กำหนดภาพการกระจายอุณหภูมิ และตรวจจับความแตกต่างของอุณหภูมิที่ซ่อนอยู่ได้อย่างรวดเร็ว นี่คือกล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด กล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดเริ่มใช้ในกองทัพ TI Corporation ของสหรัฐอเมริกาพัฒนาระบบตรวจจับการสแกนด้วยอินฟราเรดเป็นครั้งแรกของโลก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เทคโนโลยีการถ่ายภาพความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดก็ถูกนำมาใช้อย่างต่อเนื่องในเครื่องบิน รถถัง เรือรบ และอาวุธอื่นๆ ในประเทศตะวันตก เพื่อใช้ตรวจจับความร้อนเพื่อวัตถุประสงค์ในการตรวจจับ ระบบได้ปรับปรุงความสามารถในการค้นหาและโจมตีเป้าหมายอย่างมาก เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดจำแนกคร่าวๆ ได้ดังนี้: (1) เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดแบบจุด: รวมถึงแบบพกพาและแบบติดอยู่กับที่; (2) เครื่องสแกนอินฟราเรด (3) กล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด
