كيفية اختيار مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء المناسبة
تم شرح مبدأ عمل موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء ، واستنادًا إلى الخبرة في أعمال المعايرة في قسم المقاييس ، تم تلخيص طريقة لاختيار مقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء المناسبة.
يتمثل مبدأ قياس درجة الحرارة لمقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء في تحويل طاقة الإشعاع المنبعثة بواسطة كائن (مثل الصلب المنصهر) إلى إشارة كهربائية. يتوافق حجم طاقة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء مع درجة حرارة الكائن (مثل الصلب المنصهر) نفسه. بناءً على حجم الإشارة الكهربائية المحولة ، يمكن تحديد درجة حرارة الكائن (مثل الصلب المنصهر).
يتكون مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء من نظام ضوئي ، وكتابة ضوئية ، ومضخم إشارة ، ومعالجة الإشارات ، وإخراج العرض ، والمكونات الأخرى. يركز النظام البصري على طاقة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء للهدف داخل مجال نظرته ، ويتم تحديد حجم مجال الرؤية من خلال المكونات البصرية ومواقفها في مقياس الحرارة. تركز طاقة الأشعة تحت الحمراء على الكشف الضوئي وتحويلها إلى إشارات كهربائية مقابلة ، والتي يتم تضخيمها ومعالجتها بواسطة دائرة معالجة الإشارات ، ومعايرةها وفقًا للخوارزمية المدمجة والانبعاث المستهدف للأداة
في الطبيعة ، تنبعث جميع الأشياء ذات درجات حرارة أعلى من الصفر المطلق باستمرار من طاقة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء في المساحة المحيطة. يرتبط حجم وتوزيع الطول الموجي للطاقة الإشعاعية بالأشعة تحت الحمراء للكائن ارتباطًا وثيقًا بدرجة حرارة سطحه. لذلك ، من خلال قياس طاقة الأشعة تحت الحمراء التي تشعها كائن نفسه ، يمكن تحديد درجة حرارة سطحه بدقة ، وهو الأساس الموضوعي لقياس درجة حرارة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء.
الشخص الأسود هو برعيد مثالي يمتص طاقة الإشعاع لجميع الأطوال الموجية دون أي انعكاس أو انتقال الطاقة ، وانبعاثه السطحي هو 1. ومع ذلك ، فإن الكائنات الفعلية الموجودة في الطبيعة ليست أسود تقريبًا. من أجل توضيح قانون توزيع الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء والحصول عليه ، يجب اختيار نموذج مناسب في الأبحاث النظرية. هذا هو نموذج المذبذب الكمي لإشعاع تجويف الجسم الذي اقترحه Planck ، الذي اشتق قانون Planck من إشعاع الجسم الأسود ، أي الإشراق الطيفي للإشعاع الأسود المعبر عنه في الطول الموجي. هذه هي نقطة الانطلاق لجميع نظريات الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء ، وبالتالي يطلق عليها قانون إشعاع Blackbody. يعتمد مستوى الإشعاع لجميع الكائنات الفعلية ليس فقط على الطول الموجي للإشعاع ودرجة حرارة الكائن ، ولكن أيضًا على عوامل مثل نوع المواد وطريقة التحضير والعملية الحرارية والحالة السطحية والظروف البيئية التي تشكل الكائن. لذلك ، من أجل جعل قانون إشعاع الجسم الأسود قابلاً للتطبيق على جميع الأشياء العملية ، يجب إدخال معامل التناسب المتعلق بخصائص المواد وحالات السطح ، أي الابتعاثية. يمثل هذا المعامل الدرجة التي يكون بها الإشعاع الحراري للكائن الفعلي قريبًا من إشعاع الجسم الأسود ، مع وجود قيم بين الصفر والقيم أقل من 1. وفقًا لقانون الإشعاع ، طالما أن انبعاث المادة معروف ، فإن خصائص الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء لأي كائن معروفة. تشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على الانبعاث نوع المادة ، وخشونة السطح ، والبنية الفيزيائية والكيميائية ، وسمك المادة.
