كيف يتم استخدام مقياس الحرارة في الدرفلة على الساخن؟
1. المبادئ الأساسية
جميع الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر تبث باستمرار طاقة الأشعة تحت الحمراء إلى الفضاء المحيط بها. خصائص الأشعة تحت الحمراء لجسم ما: إن حجم طاقة الإشعاع وتوزيعها حسب الطول الموجي لهما علاقة وثيقة جدًا بدرجة حرارة سطحه. لذلك، من خلال قياس طاقة الأشعة تحت الحمراء التي يشعها الجسم نفسه، يمكن تحديد درجة حرارة سطحه بدقة، وهو الأساس الموضوعي لقياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء.
مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، المعروف أيضًا باسم قياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء، هو تقنية تستخدم الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الجسم نفسه لقياس درجة حرارة الجسم. الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة تحت الحمراء هي إشعاع كهرومغناطيسي بطول موجي يتراوح بين 0.76 ميكرومتر و1000 ميكرومتر. بالنسبة لجسم أسود مثالي، فإن إجمالي قوة الإشعاع لجميع الأطوال الموجية المنبعثة لكل وحدة مساحة سطحية إلى مساحة نصف الكرة الأرضية (المختصرة بالإشعاع الإجمالي أو شدة الإشعاع) تساوي 4 أضعاف درجة حرارة الجسم. النسبي للقوة:
ميغابايت(T)=σT4(1)
هذا هو قانون ستيفن بولتزمان. من بينها، σ=5.6697×10-8W/m2K4 يسمى ثابت ستيفن بولتزمان.
تستخدم المعادلة (1) للأشياء الحقيقية وتحتاج إلى ضربها في الابتعاثية:
Mgb(T)=εσT4
يمكن ملاحظة أن شدة الانبعاث التلقائي Mgb(T) لأي جسم ترتبط بدرجة حرارة الجسم وانبعاثية الجسم. ترتبط الانبعاثية ε لجسم ما ارتباطًا مباشرًا بخصائص المادة (التركيب، المعدن وغير المعدني، البلوري وغير المتبلور، إلخ)، وحالة السطح (السطح الأملس والخشن، ودرجة الأكسدة، والتلوث أو طلاء السطح، وما إلى ذلك). ودرجة حرارة الجسم. طالما يمكن تحديد انبعاثية الكائن بشكل صحيح، يمكن الحصول على درجة الحرارة الفعلية للكائن المقاس بدقة.
يتكون مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء من ثلاثة أجزاء: النظام البصري ووحدة الكشف ومعالجة الإشارات. تتمثل الوظيفة الرئيسية للنظام البصري في جمع الطاقة الإشعاعية للهدف المقاس وجعلها تتقارب مع كاشف الأشعة تحت الحمراء. تتمثل وظيفة كاشف الأشعة تحت الحمراء في تحويل الأشعة تحت الحمراء المستلمة إلى مخرج إشارة كهربائية.
