Quel est le principe et la classification des thermomètres infrarouges ?
1. Principe infrarouge : tout objet dont la température est supérieure à * * zéro degré (-273 degrés) émettra un rayonnement thermique vers l'extérieur. La différence de température de l’objet entraînera une différence dans l’énergie rayonnée et la longueur d’onde de l’onde de rayonnement. Toutefois, le rayonnement infrarouge est toujours inclus. Pour les objets inférieurs à mille degrés Celsius, les ondes électromagnétiques les plus puissantes touchées par leur rayonnement thermique sont les ondes infrarouges. Par conséquent, en mesurant le rayonnement infrarouge de l’objet lui-même, sa température d’apparition peut être déterminée avec précision. C'est la base objective et le principe fondamental de la mesure de la température par thermomètre infrarouge.
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, et son émissivité est de 1. Cependant, presque tous les objets réels du monde naturel ne sont pas des corps noirs. Afin de clarifier et d'obtenir la loi de diffusion 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, qui a dérivé la loi de Planck du rayonnement du corps noir, c'est-à-dire le rayonnement spectral du rayonnement du corps noir exprimé en longueur d'onde. C’est le point de départ de toutes les théories du rayonnement infrarouge, d’où son nom de loi du rayonnement du corps noir.
Le niveau 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 utilisé pour construire l'objet, les méthodes de préparation, l'historique thermique, ainsi que l'apparence et les conditions. Par conséquent, afin d’appliquer la loi du rayonnement du corps noir à tous les objets réels, il est nécessaire d’introduire un coefficient de proportionnalité lié aux propriétés du matériau et aux états d’apparence, à savoir l’émissivité. Ce coefficient représente le niveau de proximité entre le rayonnement thermique d'objets réels et le rayonnement du corps noir, avec une valeur comprise entre 0 et 1. Selon la loi du rayonnement, tant que l'émissivité d'un matériau est connue, les caractéristiques du rayonnement infrarouge de tout objet peuvent être déterminées. Les facteurs importants affectant l'émissivité du fil comprennent le type de matériau, la rugosité de la surface, la disposition physique et chimique et l'épaisseur du matériau.
2. Le principe de fonctionnement et la disposition d'un thermomètre infrarouge : Dans le monde naturel, tous les objets dont la température est supérieure à * * zéro degré émettent continuellement de l'énergie de rayonnement infrarouge dans l'espace environnant. La taille et la longueur d'onde de l'énergie du rayonnement infrarouge d'un objet sont étroitement liées à sa température d'apparition. Par conséquent, en mesurant l’énergie infrarouge rayonnée par un objet lui-même, sa température externe peut être déterminée avec précision, ce qui constitue la base objective de la mesure de la température du rayonnement infrarouge.
Le principe de mesure de la température d'un thermomètre infrarouge est de convertir l'énergie de rayonnement infrarouge émise par un objet (tel que de l'acier en fusion) en un signal électrique. L'amplitude de l'énergie du rayonnement infrarouge correspond à la température de l'objet (tel que l'acier en fusion) lui-même, et la température de l'objet (tel que l'acier en fusion) peut être déterminée par le changement de l'amplitude du signal électrique. Le thermomètre infrarouge se compose d'un système optique, d'un détecteur photoélectrique, d'un amplificateur de signal, d'un traitement du signal, d'une sortie de performance et d'autres départements. Le système optique concentre l'énergie du rayonnement infrarouge 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 le photodétecteur et convertie en signaux électriques correspondants. Le signal est amplifié par un amplificateur et traité par un circuit de pénalité, puis converti en valeur de température de la cible après correction basée sur l'algorithme de thérapie interne de l'instrument et l'émissivité cible.
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 à calculer la température de la cible à l'aide du disque du thermomètre. Le principe des thermomètres infrarouges peut être divisé en thermomètres monochromatiques et en thermomètres bi-couleurs (thermomètres colorimétriques à rayonnement). Les thermomètres monochromatiques sont proportionnels à la quantité de rayonnement dans la bande de longueur d'onde ; Le thermomètre bicolore est proportionnel au rapport de rayonnement dans deux bandes.
