หลักการและการจำแนกประเภทของเทอร์โมมิเตอร์คืออะไร
1. หลักการอินฟราเรด: ตราบใดที่อุณหภูมิของวัตถุใดๆ สูงกว่าศูนย์ (-273 องศา) ก็จะมีการแผ่รังสีความร้อนออกไปด้านนอก อุณหภูมิของวัตถุต่างกัน พลังงานที่แผ่ออกมาก็ต่างกัน และความยาวคลื่นของคลื่นรังสีก็ต่างกัน แต่ผลรวม รวมทั้งรังสีอินฟราเรดด้วย วัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 1,000 องศาเซลเซียส มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแรงที่สุด โดนรังสีความร้อนของมันกระทบ ดังนั้นการตรวจวัดรังสีอินฟราเรดของวัตถุจึงสามารถระบุอุณหภูมิพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ นี่คือการวัดด้วยอินฟราเรด วัตถุประสงค์และหลักการพื้นฐานของพื้นฐานการวัดอุณหภูมิเทอร์โมมิเตอร์
วัตถุสีดำคือหม้อน้ำในอุดมคติ ซึ่งดูดซับพลังงานรังสีทุกความยาวคลื่น ไม่มีการสะท้อนและการส่งผ่านพลังงาน และมีสภาพเปล่งแสงเท่ากับ 1 บนพื้นผิว อย่างไรก็ตาม วัตถุที่ใช้งานได้จริงในธรรมชาติแทบจะไม่ใช่วัตถุสีดำ เพื่อให้เกิดความกระจ่างและรับกฎการกระจายของรังสีอินฟราเรด จะต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสมในการวิจัยเชิงทฤษฎี นี่คือออสซิลเลเตอร์เชิงปริมาณของการแผ่รังสีโพรงร่างกายที่เสนอโดยพลังค์ ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของทฤษฎีรังสีอินฟราเรดทั้งหมด จึงเรียกว่ากฎของการแผ่รังสีวัตถุดำ
ปริมาณรังสีของวัตถุจริงทั้งหมดไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นรังสีและอุณหภูมิของวัตถุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุ วิธีการเตรียม ประวัติความร้อน สถานะพื้นผิว และสภาพแวดล้อมของวัตถุด้วย ดังนั้น เพื่อให้กฎการแผ่รังสีวัตถุดำใช้ได้กับวัตถุจริงทั้งหมด จำเป็นต้องแนะนำสัมประสิทธิ์สัดส่วนที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและสถานะพื้นผิว ซึ่งก็คือการแผ่รังสี สัมประสิทธิ์นี้แสดงถึงระดับความใกล้ชิดระหว่างการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจริงกับการแผ่รังสีวัตถุสีดำ และค่าของมันอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 ตามกฎของการแผ่รังสี ตราบใดที่ทราบการแผ่รังสีของวัสดุ สามารถทราบลักษณะการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุใดๆ ได้ ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการแผ่รังสีของเส้นด้าย ได้แก่ ประเภทของวัสดุ ความหยาบของพื้นผิว โครงสร้างทางกายภาพและเคมี และความหนาของวัสดุ
2. หลักการทำงานและโครงสร้างของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด: โดยธรรมชาติแล้ว วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์จะปล่อยพลังงานรังสีอินฟราเรดออกสู่พื้นที่โดยรอบอย่างต่อเนื่อง ขนาดของพลังงานรังสีอินฟราเรดของวัตถุและการกระจายตามความยาวคลื่นมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับอุณหภูมิพื้นผิวของมันมาก ดังนั้น ด้วยการวัดพลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุ จึงสามารถกำหนดอุณหภูมิพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นพื้นฐานวัตถุประสงค์สำหรับการวัดอุณหภูมิรังสีอินฟราเรด
หลักการวัดอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดคือการเปลี่ยนพลังงานการแผ่รังสีของรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุ (เช่น เหล็กหลอมเหลว) ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ขนาดของพลังงานรังสีอินฟราเรดจะสัมพันธ์กับอุณหภูมิของวัตถุ (เช่น เหล็กหลอมเหลว) เอง สามารถกำหนดอุณหภูมิของวัตถุ (เช่น เหล็กหลอมเหลว) ได้ เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดประกอบด้วยระบบออปติคัล เครื่องตรวจจับโฟโตอิเล็กทริค เครื่องขยายสัญญาณ การประมวลผลสัญญาณ เอาต์พุตการแสดงผล และส่วนอื่นๆ ระบบออพติคอลรวบรวมพลังงานรังสีอินฟราเรดเป้าหมายในขอบเขตการมองเห็น และขนาดของขอบเขตการมองเห็นจะถูกกำหนดโดยชิ้นส่วนออปติคอลของเทอร์โมมิเตอร์และตำแหน่งของมัน พลังงานอินฟราเรดมุ่งเน้นไปที่เครื่องตรวจจับแสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน สัญญาณจะผ่านเครื่องขยายเสียงและวงจรประมวลผลสัญญาณ และจะเปลี่ยนเป็นค่าอุณหภูมิของวัตถุที่วัดได้หลังจากได้รับการแก้ไขตามอัลกอริทึมของการรักษาภายในของเครื่องมือและการแผ่รังสีของวัตถุ
เมื่อใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสีอินฟราเรดในการวัดอุณหภูมิของเป้าหมาย ขั้นแรกจำเป็นต้องวัดรังสีอินฟราเรดของเป้าหมายภายในช่วงความถี่ของมัน จากนั้นเทอร์โมมิเตอร์จะคำนวณอุณหภูมิของเป้าหมายที่จะวัด เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดสามารถแบ่งออกเป็นเทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียวและเทอร์โมมิเตอร์แบบสองสี (เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสีวัดสี) ตามหลักการ เทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียวนั้นแปรผันตามการแผ่รังสีในแถบความถี่ เทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีนั้นแปรผันตามการแผ่รังสีในทั้งสองแถบ อัตราส่วนของปริมาณรังสีเป็นสัดส่วน
3. การพัฒนาและจำแนกประเภทของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด: เทคโนโลยีการวัดอุณหภูมิอินฟราเรดได้รับการพัฒนาเพื่อสแกนและวัดพื้นผิวที่มีการเปลี่ยนแปลงทางความร้อน กำหนดภาพการกระจายอุณหภูมิ และตรวจจับความแตกต่างของอุณหภูมิที่ซ่อนอยู่ได้อย่างรวดเร็ว นี่คือกล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด กล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดเริ่มถูกนำมาใช้ในกองทัพ บริษัท TI ของอเมริกาได้พัฒนาระบบตรวจจับการสแกนด้วยอินฟราเรดระบบแรกของโลก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เทคโนโลยีถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดได้ถูกนำมาใช้อย่างต่อเนื่องในเครื่องบิน รถถัง เรือรบ และอาวุธอื่นๆ ในประเทศตะวันตกเป็นเป้าหมายในการตรวจจับ ระบบเล็งร้อนได้ปรับปรุงความสามารถในการค้นหาและโจมตีเป้าหมายอย่างมาก เครื่องวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรดแบ่งได้คร่าวๆ ดังนี้ (1) เครื่องวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรดเฉพาะจุด: รวมทั้งแบบพกพาและแบบอยู่กับที่; (2) เครื่องสแกนอินฟราเรด (3) กล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด
