Introduction au principe de fonctionnement du thermomètre infrarouge
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 parties : le système optique rassemble l'énergie de rayonnement infrarouge cible dans son champ de vision, et la taille du champ de vision est déterminée par le parties optiques du thermomètre. Et sa position est déterminée. 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 température de la cible mesurée après avoir été corrigé selon l'algorithme du traitement interne de l'instrument et l'émissivité de la valeur cible.
Dans la nature, tous les objets dont la température est supérieure au zéro absolu émettent constamment de l'énergie de rayonnement infrarouge dans l'espace environnant. La taille de l'énergie du rayonnement infrarouge d'un objet et sa répartition selon la longueur d'onde ont une relation très étroite avec sa température de surface. Par conséquent, en mesurant l'énergie infrarouge rayonnée par l'objet lui-même, sa température de surface peut être déterminée avec précision, ce qui constitue la base objective de la mesure de la température de rayonnement infrarouge.
Un corps noir est un radiateur idéalisé, qui absorbe toutes les longueurs d'onde de l'énergie rayonnante, n'a ni réflexion ni transmission d'énergie et a une émissivité de 1 sur sa surface. Cependant, les objets pratiques dans la nature ne sont presque pas des corps noirs. Afin de clarifier et d'obtenir la 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, ainsi Dérivé de la loi du rayonnement du corps noir de Planck, c'est-à-dire le rayonnement spectral du corps noir exprimé par la longueur d'onde, qui est le point de départ de toutes les théories du rayonnement infrarouge, il est donc appelée 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 du type de matériau constituant l'objet, de la méthode de préparation, du processus thermique, de l'état de surface et des conditions environnementales. Par conséquent, afin de rendre la loi du rayonnement du corps noir applicable à tous les objets pratiques, un coefficient proportionnel lié aux propriétés des matériaux et aux états de surface doit être introduit, c'est-à-dire l'émissivité. Ce coefficient indique à quel point le rayonnement thermique de l'objet réel est proche du rayonnement du corps noir, et sa valeur est comprise entre zéro et une valeur inférieure à 1. Selon la loi du rayonnement, tant que l'émissivité du matériau est connue, les caractéristiques de rayonnement infrarouge de tout objet sont connues. Les principaux facteurs affectant l'émissivité sont : le type de matériau, la rugosité de la surface
degré, structure physique et chimique et épaisseur du matériau, etc.
Lors de l'utilisation d'un thermomètre à rayonnement infrarouge pour mesurer la température d'une cible, il est d'abord nécessaire de mesurer le rayonnement infrarouge de la cible dans sa plage de bande, puis la température de la cible mesurée est calculée par le thermomètre. Le thermomètre monochrome est proportionnel au rayonnement dans la bande ; le thermomètre bicolore est proportionnel au rapport du rayonnement dans les deux bandes.
