Principe de fonctionnement du thermomètre infrarouge
Comprendre le principe de fonctionnement, les indicateurs techniques, les conditions de travail environnementales, le fonctionnement et l'entretien des thermomètres infrarouges est la base pour que les utilisateurs choisissent et utilisent correctement les thermomètres infrarouges. Le thermomètre infrarouge est composé d'un système optique, d'un détecteur photoélectrique, 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 de rayonnement infrarouge cible dans son champ de vision, et la taille du champ de vision est déterminée par les parties optiques et la position du thermomètre. L'énergie infrarouge est focalisée sur un photodétecteur et convertie en un signal électrique correspondant. Le signal est converti en valeur de température de la cible mesurée après avoir été calibré par l'amplificateur et le circuit de traitement du signal selon l'algorithme à l'intérieur de l'instrument et l'émissivité cible. En outre, les conditions environnementales de la cible et du thermomètre doivent également être prises en compte, telles que l'influence de facteurs tels que la température, l'atmosphère, la pollution et les interférences sur les indicateurs de performance et la méthode de correction.
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. le
Loi de rayonnement du corps noir : Un corps noir est un radiateur idéalisé, qui absorbe l'énergie de rayonnement de toutes les longueurs d'onde, n'a ni réflexion ni transmission d'énergie et a une émissivité de 1 à sa surface. Il convient de souligner qu'il n'y a pas de véritable corps noir dans la nature, mais afin de clarifier et d'obtenir la loi de distribution du rayonnement infrarouge, un modèle approprié doit être sélectionné dans la recherche théorique, qui est le modèle d'oscillateur quantifié du rayonnement de la cavité corporelle proposé par Planck, dérivant ainsi la loi de Planck du rayonnement du corps noir, c'est-à-dire l'irradiance spectrale du corps noir représentée par la longueur d'onde, est le point de départ de toutes les théories du rayonnement infrarouge, on l'appelle donc la loi du rayonnement du corps noir.
L'influence de l'émissivité des objets sur la mesure de la température de rayonnement : les objets réels existant dans la nature ne sont presque pas des corps noirs. 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, la structure physique et chimique et l'épaisseur du matériau.
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. Les pyromètres monochromatiques sont proportionnels à la quantité de rayonnement dans une bande; les pyromètres bicolores sont proportionnels au rapport de la quantité de rayonnement dans les deux bandes.
Système 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 pièces. 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 les parties optiques du thermomètre et sa position. L'énergie infrarouge est focalisée sur un photodétecteur et convertie en un signal électrique correspondant. Le signal traverse l'amplificateur et le circuit de traitement du signal, et est converti en la valeur de température de la cible mesurée après avoir été corrigé selon l'algorithme du traitement interne de l'instrument et l'émissivité de la cible.
