หลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดประกอบด้วยระบบแสง เครื่องตรวจจับแสง เครื่องขยายสัญญาณ การประมวลผลสัญญาณ เอาต์พุตการแสดงผล และส่วนอื่นๆ ระบบออพติคัลจะรวบรวมพลังงานรังสีอินฟราเรดเป้าหมายภายในขอบเขตการมองเห็น ขนาดของขอบเขตการมองเห็นถูกกำหนดโดยส่วนแสงของเทอร์โมมิเตอร์และตำแหน่งของพวกมัน พลังงานอินฟราเรดจะมุ่งเน้นไปที่เครื่องตรวจจับแสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน สัญญาณจะผ่านแอมพลิฟายเออร์และวงจรประมวลผลสัญญาณ และจะถูกแปลงเป็นค่าอุณหภูมิของชิ้นงานที่วัดได้หลังการแก้ไขตามอัลกอริธึมการรักษาภายในของเครื่องมือและการแผ่รังสีของเป้าหมาย
โดยธรรมชาติแล้ว วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์จะปล่อยพลังงานรังสีอินฟราเรดออกสู่อวกาศโดยรอบอย่างต่อเนื่อง ปริมาณพลังงานรังสีอินฟราเรดของวัตถุและการกระจายตามความยาวคลื่นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิพื้นผิว ดังนั้นด้วยการวัดพลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุ จึงสามารถวัดอุณหภูมิพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ นี่เป็นพื้นฐานวัตถุประสงค์ที่ใช้วัดอุณหภูมิรังสีอินฟราเรด
วัตถุสีดำเป็นเครื่องแผ่รังสีในอุดมคติที่ดูดซับพลังงานรังสีทุกความยาวคลื่นโดยไม่มีการสะท้อนหรือการส่งผ่านพลังงาน และค่าการแผ่รังสีที่พื้นผิวเท่ากับ 1 อย่างไรก็ตาม วัตถุจริงเกือบทั้งหมดที่มีอยู่ในธรรมชาติไม่ใช่วัตถุสีดำ เพื่อชี้แจงและรับกฎการกระจายของรังสีอินฟราเรด จะต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสมในการวิจัยเชิงทฤษฎี นี่คือแบบจำลองออสซิลเลเตอร์เชิงปริมาณของการแผ่รังสีในโพรงร่างกายที่เสนอโดยพลังค์ กฎการแผ่รังสีวัตถุสีดำของพลังค์ได้มาจากแสงสเปกตรัมของวัตถุสีดำที่แสดงเป็นความยาวคลื่น นี่คือจุดเริ่มต้นของทฤษฎีรังสีอินฟราเรดทั้งหมด จึงเรียกว่ากฎรังสีวัตถุดำ ปริมาณรังสีของวัตถุจริงทั้งหมดไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นรังสีและอุณหภูมิของวัตถุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของวัสดุ วิธีการเตรียม กระบวนการทางความร้อน สถานะพื้นผิว และสภาพแวดล้อมของวัตถุ ดังนั้น เพื่อให้กฎการแผ่รังสีวัตถุดำนำไปใช้กับวัตถุจริงทั้งหมดได้ จะต้องนำค่าสัมประสิทธิ์ตามสัดส่วนที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและสถานะพื้นผิว กล่าวคือ ค่าการแผ่รังสี ค่าสัมประสิทธิ์นี้แสดงว่าการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจริงใกล้กับรังสีวัตถุดำแค่ไหน และมีค่าระหว่างศูนย์ถึงค่าน้อยกว่า 1 ตามกฎการแผ่รังสี ตราบใดที่ทราบการแผ่รังสีของวัสดุ ลักษณะการแผ่รังสีอินฟราเรด ของวัตถุใด ๆ ก็สามารถรู้ได้ ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการแผ่รังสี ได้แก่ ประเภทของวัสดุ ความหยาบของพื้นผิว โครงสร้างทางกายภาพและเคมี และความหนาของวัสดุ
เมื่อใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสีอินฟราเรดในการวัดอุณหภูมิของชิ้นงาน จะต้องตรวจวัดปริมาณรังสีอินฟราเรดของเป้าหมายภายในช่วงความถี่ของมันก่อน จากนั้นเทอร์โมมิเตอร์จะคำนวณอุณหภูมิของชิ้นงานที่วัดได้ เทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียวนั้นแปรผันตามปริมาณรังสีภายในแถบ เทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีจะแปรผันตามอัตราส่วนของปริมาณรังสีในทั้งสองแถบ
