Composition et principe de fonctionnement du thermomètre infrarouge
Système infrarouge : le thermomètre infrarouge se compose d'un système optique, d'une optoélectronique, d'un amplificateur de signal, d'un traitement du signal, d'une sortie d'affichage et d'autres composants. Le système optique collecte l'énergie du rayonnement infrarouge de la cible dans son champ de vision, et la taille du champ de vision est déterminée par les composants optiques et leurs positions sur le thermomètre. L'énergie infrarouge est concentrée sur la photoélectricité et convertie en signaux électriques correspondants. Le signal est converti en valeur de température de la cible testée après avoir été amplifié et traité par le circuit de traitement du signal, et corrigé selon l'algorithme de traitement interne de l'instrument et l'émissivité de la cible. Comprendre le principe de fonctionnement, les spécifications techniques, les conditions environnementales de travail, le fonctionnement et la maintenance des thermomètres infrarouges est la base permettant aux utilisateurs de choisir et d'utiliser correctement les thermomètres infrarouges.
De plus, les conditions environnementales de la cible et du thermomètre, telles que la température, l'atmosphère, la pollution et les interférences, doivent également être prises en compte pour leur impact sur les indicateurs de performance et les méthodes de correction. Tout objet dont la température est supérieure à zéro relatif émettra un rayonnement infrarouge. Le thermomètre infrarouge reçoit et mesure la longueur d'onde de l'infrarouge émis par l'objet, et peut obtenir la température correspondante. Tous les objets dont la température est supérieure à zéro relatif émettent constamment de l'énergie de rayonnement infrarouge dans l'espace environnant. La distribution de taille et de longueur d’onde de l’énergie du rayonnement infrarouge d’un objet est étroitement liée à sa température de surface. Par conséquent, en mesurant l’énergie infrarouge émise par un objet lui-même, sa température de surface peut être mesurée avec précision, ce qui constitue la base objective de la mesure de la température du rayonnement infrarouge. Loi sur le rayonnement du corps noir : un corps noir est un radiateur idéalisé qui absorbe l'énergie du rayonnement de toutes les longueurs d'onde sans aucune réflexion ni transmission d'énergie. Son émissivité superficielle est de 1.
Il convient de souligner qu'il n'existe pas de véritable corps noir dans la nature, mais pour comprendre et obtenir la loi de distribution du rayonnement infrarouge, il est nécessaire de choisir un modèle approprié dans la recherche théorique. Il s'agit du modèle d'oscillateur quantifié du rayonnement de la cavité corporelle proposé par Planck, qui dérive de la loi du rayonnement du corps noir de Planck, c'est-à-dire le rayonnement spectral du corps noir exprimé en longueur d'onde. C’est le point de départ de toutes les théories du rayonnement infrarouge, d’où la loi du rayonnement du corps noir. L'influence de l'émissivité des objets sur la mesure de la température de rayonnement : Presque tous les objets réels présents dans la nature ne sont pas des corps noirs. La quantité de rayonnement de tous les objets réels dépend non seulement de la longueur d'onde du rayonnement et de la température de l'objet, mais également de facteurs tels que le type de matériau, la méthode de préparation, le processus thermique, l'état de surface et les conditions environnementales qui composent le rayonnement. objet. L'énergie infrarouge est concentrée sur le détecteur photoélectrique et convertie en signaux électriques correspondants. Le signal est converti en valeur de température de la cible testée après avoir été calibré par l'amplificateur et le circuit de traitement du signal selon l'algorithme interne de l'instrument et l'émissivité de la cible.
Par conséquent, pour que la loi du rayonnement du corps noir s’applique à tous les objets pratiques, il est nécessaire d’introduire un coefficient proportionnel lié aux propriétés des matériaux et aux états de surface, à savoir l’émissivité. Ce coefficient représente la proximité entre le rayonnement thermique de l'objet réel et le rayonnement du corps noir, avec une valeur comprise entre zéro et une valeur inférieure à 1. Selon la loi du rayonnement, tant que l'émissivité d'un matériau est connue, l'infrarouge les caractéristiques de rayonnement de tout objet sont connues. Les principaux facteurs qui affectent l’émissivité sont le type de matériau, la rugosité de la surface, la structure physico-chimique et l’épaisseur du matériau. Lors de la mesure de la température d'une cible à l'aide d'un thermomètre à rayonnement infrarouge, la première étape consiste à mesurer le rayonnement infrarouge de la cible dans sa plage de longueurs d'onde, puis le thermomètre calcule la température de la cible mesurée. Le thermomètre monochromatique est proportionnel à la quantité de rayonnement dans la bande ; Le rapport du thermomètre bicolore au rayonnement des deux bandes est proportionnel
