หลักการและการจำแนกประเภทของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดคืออะไร?
1. หลักการอินฟราเรด: วัตถุใดๆ ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า * * ศูนย์องศา (-273 องศา ) จะปล่อยรังสีความร้อนออกไปด้านนอก ความแตกต่างของอุณหภูมิของวัตถุจะส่งผลให้พลังงานที่แผ่ออกมาและความยาวคลื่นของคลื่นรังสีแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม จะมีรังสีอินฟราเรดรวมอยู่ด้วยเสมอ สำหรับวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 1,000 องศาเซลเซียส คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงที่สุดที่โดนรังสีความร้อนคือคลื่นอินฟราเรด ดังนั้นด้วยการวัดรังสีอินฟราเรดของวัตถุจึงสามารถกำหนดอุณหภูมิที่ปรากฏได้อย่างแม่นยำ นี่คือวัตถุประสงค์พื้นฐานและหลักการพื้นฐานของการวัดอุณหภูมิเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด
วัตถุสีดำเป็นเครื่องแผ่รังสีในอุดมคติที่ดูดซับพลังงานรังสีทุกความยาวคลื่นโดยไม่มีการสะท้อนหรือการส่งผ่านพลังงานใดๆ และค่าการแผ่รังสีของมันคือ 1 อย่างไรก็ตาม วัตถุจริงเกือบทั้งหมดในโลกธรรมชาติไม่ใช่วัตถุสีดำ เพื่อความชัดเจนและได้กฎการแพร่กระจายของรังสีอินฟราเรด จะต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสมในการวิจัยทางทฤษฎี นี่คือแบบจำลองออสซิลเลเตอร์เชิงปริมาณของการแผ่รังสีในโพรงร่างกายที่เสนอโดยพลังค์ ซึ่งได้มาจากกฎการแผ่รังสีของวัตถุดำของพลังค์ นั่นคือความส่องสว่างทางสเปกตรัมของการแผ่รังสีของวัตถุสีดำที่แสดงออกมาเป็นความยาวคลื่น นี่คือจุดเริ่มต้นของทฤษฎีรังสีอินฟราเรดทั้งหมด จึงเรียกว่ากฎรังสีวัตถุดำ
ระดับรังสีของวัตถุจริงทั้งหมดไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นรังสีและอุณหภูมิของวัตถุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของวัสดุที่ใช้ในการสร้างวัตถุ วิธีการเตรียม ประวัติความร้อน ตลอดจนรูปลักษณ์และสภาวะ ดังนั้น เพื่อที่จะนำกฎการแผ่รังสีวัตถุดำไปใช้กับวัตถุจริงทั้งหมด จำเป็นต้องแนะนำสัมประสิทธิ์สัดส่วนที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและสถานะลักษณะที่ปรากฏ กล่าวคือ การแผ่รังสี ค่าสัมประสิทธิ์นี้แสดงถึงระดับความใกล้เคียงระหว่างการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจริงกับการแผ่รังสีวัตถุดำ โดยมีค่าระหว่าง 0 ถึง 1 ตามกฎของการแผ่รังสี ตราบใดที่ทราบการแผ่รังสีของวัสดุ ก็สามารถกำหนดลักษณะการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุใดๆ ได้ ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการแผ่รังสีของเส้นด้าย ได้แก่ ประเภทของวัสดุ ความหยาบของพื้นผิว รูปแบบทางกายภาพและเคมี และความหนาของวัสดุ
2. หลักการทำงานและรูปแบบของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด: ในโลกธรรมชาติ วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่า * * ศูนย์องศาจะปล่อยพลังงานรังสีอินฟราเรดออกสู่พื้นที่โดยรอบอย่างต่อเนื่อง ขนาดและความยาวคลื่นของพลังงานรังสีอินฟราเรดของวัตถุมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิที่ปรากฏ ดังนั้น ด้วยการวัดพลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุ จึงสามารถกำหนดอุณหภูมิภายนอกได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นพื้นฐานวัตถุประสงค์สำหรับการวัดอุณหภูมิรังสีอินฟราเรด
หลักการวัดอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดคือการแปลงพลังงานรังสีของอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุ (เช่น เหล็กหลอมเหลว) ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ขนาดของพลังงานรังสีอินฟราเรดสอดคล้องกับอุณหภูมิของวัตถุ (เช่น เหล็กหลอมเหลว) และอุณหภูมิของวัตถุ (เช่น เหล็กหลอมเหลว) สามารถกำหนดได้จากการเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณไฟฟ้า เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดประกอบด้วยระบบออพติคอล เครื่องตรวจจับโฟโตอิเล็กทริก เครื่องขยายสัญญาณ การลงโทษการประมวลผลสัญญาณ ประสิทธิภาพเอาต์พุต และแผนกอื่นๆ ระบบออพติคัลจะรวมพลังงานรังสีอินฟราเรดเป้าหมายไว้ในขอบเขตการมองเห็น และขนาดของขอบเขตการมองเห็นจะถูกกำหนดโดยส่วนประกอบทางแสงและตำแหน่งของเทอร์โมมิเตอร์ พลังงานอินฟราเรดมุ่งเน้นไปที่เครื่องตรวจจับแสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน สัญญาณจะถูกขยายโดยแอมพลิฟายเออร์และประมวลผลโดยวงจรปรับโทษ จากนั้นแปลงเป็นค่าอุณหภูมิของเป้าหมายหลังการแก้ไขตามอัลกอริธึมการบำบัดภายในของเครื่องมือและการแผ่รังสีของเป้าหมาย
เมื่อวัดอุณหภูมิของชิ้นงานโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสีอินฟราเรด ขั้นตอนแรกคือการวัดรังสีอินฟราเรดของชิ้นงานภายในช่วงความยาวคลื่น จากนั้นจึงคำนวณอุณหภูมิของชิ้นงานโดยใช้จานเทอร์โมมิเตอร์ หลักการของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดสามารถแบ่งออกเป็นเทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียวและเทอร์โมมิเตอร์แบบสี-สองชนิด (เทอร์โมมิเตอร์แบบสีด้วยรังสี) เทอร์โมมิเตอร์แบบเอกรงค์จะแปรผันตามปริมาณรังสีภายในแถบความยาวคลื่น เทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วนของรังสีในสองแถบ
