Analyse du principe du rayonnement infrarouge des thermomètres infrarouges
Le principe de rayonnement des thermomètres infrarouges : tous les objets sont constitués d'atomes vibrant en permanence. Une énergie plus élevée correspond à une fréquence de vibration plus élevée des atomes. La vibration de toutes les particules, y compris ces atomes, génère des ondes électromagnétiques. Plus la température d'un objet est élevée, plus sa vibration est rapide et donc plus son énergie rayonnante spectrale est grande. Par conséquent, tous les objets rayonnent continuellement vers l’extérieur à leur propre longueur d’onde et fréquence, qui dépendent de la température de l’objet et de son émissivité spectrale.
Champ de vision et rapport diamètre/distance
Le champ de vision fait référence à l'angle de fonctionnement de l'instrument, déterminé par l'angle de vision de l'unité. Le champ de vision est le rapport entre la distance entre l'instrument et la cible et le diamètre de la cible. Plus la cible est petite, plus vous devez positionner l'instrument près. Lorsque le diamètre de la cible est très petit, il est essentiel de rapprocher le thermomètre de la cible pour garantir que seule la cible est mesurée, à l'exclusion de l'environnement environnant.
Le point laser visible est utilisé pour marquer la zone de mesure et n'émet aucune substance pour la détection de la température ; c'est un malentendu courant. Le capteur est placé à côté du module laser et l'objet irradié partage le même trajet lumineux avec le laser.
Analyse 1 du principe du rayonnement infrarouge pour les thermomètres infrarouges
Les thermomètres infrarouges fonctionnent sur la base du rayonnement infrarouge. La lumière infrarouge est un segment du spectre électromagnétique adjacent à la lumière visible. Le spectre électromagnétique se compose de divers types de rayonnements, notamment les rayons gamma, les rayons X, les rayons ultraviolets, la lumière visible, le rayonnement infrarouge, les micro-ondes et les ondes radio. La longueur d’onde de la lumière infrarouge est plus longue que celle de la lumière visible, l’infrarouge est donc une lumière invisible. Le préfixe « infra- » signifie « en dessous du rouge », indiquant que cette lumière tombe en dessous de la lumière rouge dans le spectre électromagnétique.
Les capteurs de température sans contact peuvent mesurer l'énergie infrarouge émise par tous les objets cibles et offrir une réponse rapide. Ils sont couramment utilisés pour mesurer des cibles mobiles ou intermittentes, des cibles dans des environnements sous vide et des cibles inaccessibles au contact humain en raison de contraintes environnementales strictes ou de risques pour la sécurité. Même si d’autres instruments peuvent être utilisés dans certains cas, leur coût est relativement élevé.
Analyse 2 du principe du rayonnement infrarouge pour les thermomètres infrarouges : mesure de la température avec contact ou sans contact
Les détecteurs de température de contact doivent atteindre un équilibre thermique avec le matériau cible. Par exemple, le mercure à l’intérieur d’un thermomètre en verre absorbe la température ambiante et se dilate ou se contracte ainsi thermiquement. Lorsqu'un détecteur de contact est déplacé vers un environnement différent, il lui faut un certain temps pour s'adapter au nouvel environnement, appelé temps de réponse du détecteur.
Sur certains sites d'application, le contact physique entre le détecteur et l'objet mesuré est peu pratique, voire impossible. Les détecteurs infrarouges peuvent mesurer la température à distance en peu de temps, ce qui rend les thermomètres infrarouges très pratiques pour de tels scénarios de mesure de température.
