Aký je princíp a klasifikácia teplomeru
1. Princíp infračerveného žiarenia: Pokiaľ je teplota akéhokoľvek objektu vyššia ako nula (-273 stupňov), bude dochádzať k vyžarovaniu tepelného žiarenia smerom von. Teplota objektu je iná, vyžarovaná energia je tiež iná a vlnová dĺžka radiačnej vlny je tiež iná, ale celková Vrátane infračerveného žiarenia má objekt pod 1,000 stupňom Celzia najsilnejšiu elektromagnetickú vlnu zasiahnutý jeho tepelným žiarením. Preto samotné meranie infračerveného žiarenia objektu dokáže presne určiť jeho povrchovú teplotu. Toto je infračervené meranie. Objektívny základ a základné princípy merania teploty teplomerom.
Čierne teleso je idealizovaný žiarič, ktorý absorbuje energiu žiarenia všetkých vlnových dĺžok, nemá odraz a prenos energie a na svojom povrchu má emisivitu 1. Praktické predmety v prírode však takmer nie sú čierne telesá. Na objasnenie a získanie distribučného zákona infračerveného žiarenia je potrebné v teoretickom výskume vybrať vhodný model. Toto je kvantovaný oscilátor žiarenia telesnej dutiny navrhnutý Planckom Toto je východiskový bod všetkých teórií infračerveného žiarenia, preto sa nazýva zákon žiarenia čierneho telesa.
Množstvo žiarenia všetkých reálnych objektov závisí nielen od vlnovej dĺžky žiarenia a teploty objektu, ale aj od typu materiálu, spôsobu prípravy, tepelnej histórie, stavu povrchu a podmienok prostredia objektu. Preto, aby bol zákon žiarenia čierneho telesa aplikovateľný na všetky reálne objekty, je potrebné zaviesť proporcionálny koeficient súvisiaci s vlastnosťami materiálu a stavu povrchu, teda emisivitou. Tento koeficient predstavuje úroveň blízkosti medzi tepelným žiarením skutočného objektu a žiarením čierneho telesa a jeho hodnota je medzi 0 a 1. Podľa zákona o žiarení, pokiaľ je známa emisivita materiálu môžu byť známe charakteristiky infračerveného žiarenia akéhokoľvek objektu. Hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi emisivitu priadze sú: typ materiálu, drsnosť povrchu, fyzikálna a chemická štruktúra a hrúbka materiálu.
2. Princíp činnosti a štruktúra infračerveného teplomera: V prírode všetky objekty s teplotou vyššou ako absolútna nula neustále vyžarujú energiu infračerveného žiarenia do okolitého priestoru. Veľkosť energie infračerveného žiarenia objektu a jeho rozloženie podľa vlnovej dĺžky majú veľmi úzky vzťah s jeho povrchovou teplotou. Preto meraním infračervenej energie vyžarovanej samotným objektom možno presne určiť jeho povrchovú teplotu, ktorá je objektívnym základom pre meranie teploty infračerveného žiarenia.
Princíp merania teploty infračerveného teplomeru spočíva v zmene energie žiarenia infračervených lúčov vyžarovaných objektom (ako je roztavená oceľ) na elektrický signál. Veľkosť energie infračerveného žiarenia zodpovedá teplote samotného predmetu (napríklad roztavenej ocele). možno určiť teplotu predmetu (ako je roztavená oceľ). Infračervený teplomer sa skladá z optického systému, fotoelektrického detektora, zosilňovača signálu, spracovania signálu, výstupu na displej a ďalších častí. Optický systém zhromažďuje cieľovú energiu infračerveného žiarenia vo svojom zornom poli a veľkosť zorného poľa je určená optickými časťami teplomera a jeho polohou. Infračervená energia je zameraná na fotodetektor a transformovaná na zodpovedajúci elektrický signál. Signál prechádza cez zosilňovač a obvod spracovania signálu a po korekcii podľa algoritmu vnútorného spracovania prístroja a emisivity objektu sa mení na hodnotu teploty meraného objektu.
Pri použití teplomera s infračerveným žiarením na meranie teploty cieľa je najprv potrebné zmerať infračervené žiarenie cieľa v jeho pásme a potom teplomer vypočíta teplotu cieľa, ktorý sa má merať. Infračervené teplomery možno podľa princípu rozdeliť na jednofarebné teplomery a dvojfarebné teplomery (radiačné kolorimetrické teplomery). Jednofarebný teplomer je úmerný žiareniu v pásme; dvojfarebný teplomer je úmerný žiareniu v dvoch pásmach. Pomer množstva žiarenia je úmerný.
3. Vývoj a klasifikácia infračervených teplomerov: Technológia infračerveného merania teploty bola vyvinutá na skenovanie a meranie povrchu s tepelnými zmenami, určenie obrazu jeho rozloženia teploty a rýchle zistenie skrytých teplotných rozdielov. Toto je infračervená termokamera. V armáde sa začali používať infračervené termovízne kamery. Americká spoločnosť TI vyvinula prvý detekčný systém infračerveného skenovania na svete. Odvtedy sa infračervená termovízna technológia nepretržite používa v lietadlách, tankoch, vojnových lodiach a iných zbraniach v západných krajinách ako detekčný cieľ. Horúci systém mierenia výrazne zlepšil schopnosť hľadať a zasiahnuť cieľ. Infračervené teplomery sú zhruba klasifikované takto: 1. infračervené bodové teplomery: vrátane prenosných a pevných; (2) infračervené skenery; (3) infračervené termovízne kamery.
