Quels sont les principes théoriques pertinents de la mesure de la température infrarouge ?
Dans la nature, lorsque la température d'un objet est supérieure au zéro absolu, en raison de la présence d'un mouvement thermique interne ;
Il émettra en continu des ondes électromagnétiques dans toutes les directions, y compris un rayonnement infrarouge avec une plage de longueurs d'onde allant de 0,75 μm à 100 μm.
Sa plus grande caractéristique est qu'à une température et une longueur d'onde données, le rayonnement émis par un objet a une valeur maximale, appelée corps noir, et son coefficient de réflexion est fixé à 1 ;
D'autres substances avec un coefficient de réflexion inférieur à 1 sont appelées corps gris, car la puissance spectrale de rayonnement P (λ T) d'un corps noir satisfait à la loi de Planck par rapport à sa température absolue T.
À la température absolue T, la puissance de rayonnement d'un corps noir par unité de surface à la longueur d'onde λ est P (λ T). Sur la base de cette relation, la courbe de relation correspondante peut être obtenue, ce qui conduit à :
(1) À mesure que la température augmente, l’énergie de rayonnement d’un objet devient plus forte.
C'est le point de départ de la théorie du rayonnement infrarouge et la base de conception des thermomètres infrarouges à bande unique.
(2) À mesure que la température augmente, le pic de rayonnement se déplace vers la direction des ondes courtes (vers la gauche) et satisfait au théorème de déplacement de Wien. La longueur d'onde au sommet est inversement proportionnelle à la température absolue T, et la ligne pointillée est la ligne reliant le pic.
Cette formule nous explique pourquoi les thermomètres à haute température fonctionnent davantage aux longueurs d’onde courtes et les thermomètres à basse température fonctionnent davantage aux longueurs d’onde longues.
(3) Le taux de variation de l'énergie du rayonnement avec la température est plus élevé aux longueurs d'onde courtes qu'aux longueurs d'onde longues, ce qui indique que les thermomètres fonctionnant à des longueurs d'onde courtes ont un rapport signal/bruit relatif plus élevé (sensibilité) et une capacité anti-interférence plus forte ;
Le thermomètre doit être choisi pour fonctionner autant que possible à la longueur d'onde maximale, en particulier dans le cas de petites cibles à basse température, ce qui est particulièrement important.
