En savoir plus sur le fonctionnement des thermomètres infrarouges
Le thermomètre infrarouge est composé d'un système optique, d'un photodétecteur, d'un amplificateur de signal, d'un traitement du signal, d'une sortie d'affichage et d'autres pièces. Le système optique collecte l'énergie du rayonnement infrarouge cible dans son champ de vision. La taille du champ de vision est déterminée par les parties optiques du thermomètre et leurs positions. L'énergie infrarouge est focalisée sur le photodétecteur et convertie en un signal électrique correspondant. Le signal traverse l'amplificateur et le circuit de traitement du signal et est converti en valeur de température de la cible mesurée après correction selon l'algorithme de traitement interne de l'instrument et l'émissivité cible.
Dans la nature, tous les objets dont la température est supérieure à zéro émettent constamment de l’énergie infrarouge dans l’espace environnant. La quantité d'énergie du rayonnement infrarouge d'un objet et sa répartition par longueur d'onde sont étroitement liées à sa température de surface. Par conséquent, en mesurant l’énergie infrarouge rayonnée par l’objet lui-même, sa température de surface peut être mesurée avec précision. C'est la base objective sur laquelle repose la mesure de la température du rayonnement infrarouge.
Un corps noir est un radiateur idéal qui absorbe l'énergie rayonnante de toutes les longueurs d'onde sans réflexion ni transmission d'énergie, et son émissivité de surface est de 1. Cependant, presque tous les objets réels existant dans la nature ne sont pas des corps noirs. Afin de clarifier et d'obtenir les règles de distribution du rayonnement infrarouge, un modèle approprié doit être sélectionné dans la recherche théorique. Il s’agit du modèle d’oscillateur quantifié du rayonnement de la cavité corporelle proposé par Planck. La loi de Planck sur le rayonnement du corps noir a été dérivée, 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, c’est pourquoi on l’appelle la loi du rayonnement du corps noir. 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 de l'objet. Par conséquent, afin de rendre la loi du rayonnement du corps noir applicable à tous les objets réels, un coefficient proportionnel lié aux propriétés du matériau et à l’état de surface doit être introduit, c’est-à-dire l’émissivité. Ce coefficient représente la proximité du rayonnement thermique d'un objet réel avec le rayonnement du corps noir et a une valeur comprise entre zéro et une valeur inférieure à 1. Selon la loi du rayonnement, tant que l'émissivité du matériau est connue, les caractéristiques du rayonnement infrarouge de n’importe quel objet peut être connu. Les principaux facteurs qui affectent l'émissivité sont : le type de matériau, la rugosité de la surface, la structure physique et chimique et l'épaisseur du matériau.
Lorsque vous utilisez un thermomètre à rayonnement infrarouge pour mesurer la température d'une cible, la quantité de rayonnement infrarouge de la cible dans sa plage de bande doit d'abord être mesurée, puis la température de la cible mesurée est calculée par le thermomètre. Un thermomètre monochrome est proportionnel à la quantité de rayonnement dans la bande ; un thermomètre bicolore est proportionnel au rapport de la quantité de rayonnement dans les deux bandes.
