مكونات مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء ومبدأ العمل
نظام الأشعة تحت الحمراء: مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء بواسطة النظام البصري، الكهروضوئي، مكبر صوت الإشارة ومعالجة الإشارات، إخراج العرض والمكونات الأخرى. تقارب النظام البصري لمجال رؤيته لطاقة الأشعة تحت الحمراء المستهدفة، وحجم مجال الرؤية بواسطة الأجزاء البصرية لمقياس الحرارة وتحديد موقعها. تركز طاقة الأشعة تحت الحمراء على الكهروضوئية وتحولها إلى إشارة كهربائية مقابلة. يتم تحويل هذه الإشارة إلى قيمة درجة حرارة الهدف بعد مرورها عبر مكبرات الصوت ودوائر معالجة الإشارة وتصحيحها لانبعاثية الهدف حسب الخوارزميات المستخدمة في الجهاز. إن فهم مبدأ تشغيل مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء والمواصفات الفنية والظروف البيئية والتشغيل والصيانة هو الأساس للمستخدم لاختيار مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء واستخدامه بشكل صحيح.
وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي أيضا النظر في الهدف وموضع البيرومتر في الظروف البيئية مثل درجة الحرارة والجو والتلوث والتداخل وغيرها من العوامل على مؤشرات الأداء وطرق التصحيح. أي جسم بدرجة حرارة أعلى من ** الصفر ينبعث منه ضوء الأشعة تحت الحمراء. يستقبل مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء ويقيس الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الجسم، ويمكن الحصول على درجة الحرارة المقابلة. جميع الأجسام التي تزيد درجات حرارتها عن **صفر درجة تنبعث منها باستمرار طاقة إشعاعية بالأشعة تحت الحمراء في الفضاء المحيط بها. إن حجم طاقة الأشعة تحت الحمراء للجسم وتوزيعها حسب الطول الموجي - ودرجة حرارة سطحه لهما علاقة وثيقة للغاية. لذلك، من خلال قياس طاقة الأشعة تحت الحمراء التي يشعها الجسم نفسه، سيكون قادرًا على تحديد درجة حرارة سطحه بدقة، وهو الأساس الموضوعي لقياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء. قانون إشعاع الجسم الأسود: الجسم الأسود هو مشع مثالي، يمتص جميع الأطوال الموجية للطاقة الإشعاعية، ولا يوجد انعكاس وانتقال للطاقة، وانبعاثية سطحه هي 1.
وتجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد جسم أسود حقيقي في الطبيعة، ولكن من أجل توضيح والحصول على قانون توزيع الأشعة تحت الحمراء، يجب في الدراسة النظرية اختيار النموذج المناسب، وهو نموذج بلانك الذي طرح نموذج تكميم إشعاع تجويف الجسم الاهتزازي. والذي أدى إلى قانون بلانك لإشعاع الجسم الأسود، أي الطول الموجي للإشعاع الطيفي للجسم الأسود، وهذه هي نقطة البداية لكل نظرية الأشعة تحت الحمراء، وهو ما يسمى بقانون إشعاع الجسم الأسود. تأثير انبعاثية الأجسام على قياس درجة الحرارة الإشعاعية: وجود أجسام حقيقية في الطبيعة، كلها تقريباً ليست أجساماً سوداء. كل ما يتعرض له الجسم الفعلي من إشعاع بالإضافة إلى الاعتماد على الطول الموجي للإشعاع ودرجة حرارة الجسم، ولكن أيضًا على تركيبة الجسم ونوع المادة وطرق التحضير والعمليات الحرارية وكذلك حالة السطح والظروف البيئية وعوامل أخرى. يتم تركيز طاقة الأشعة تحت الحمراء على الكاشف الضوئي وتحويلها إلى إشارة كهربائية مقابلة. يتم تحويل هذه الإشارة إلى قيمة درجة حرارة الهدف بواسطة مضخم الصوت ودوائر معالجة الإشارات وفقًا للخوارزمية الداخلية للجهاز وتصحيح انبعاثية الهدف.
لذلك، ومن أجل جعل قانون إشعاع الجسم الأسود قابلاً للتطبيق على جميع الأجسام الحقيقية، من الضروري إدخال معامل التناسب، أي الانبعاثية، المتعلقة بطبيعة المادة وحالة السطح. ويمثل هذا المعامل قرب الإشعاع الحراري للجسم الفعلي من إشعاع الجسم الأسود وتتراوح قيمته بين الصفر وقيمة أقل من واحد. وفقًا لقانون الإشعاع، طالما أننا نعرف انبعاثية المادة، فإننا نعرف خصائص الأشعة تحت الحمراء لأي جسم. العوامل الرئيسية التي تؤثر على الابتعاثية هي: نوع المادة، خشونة السطح، التركيب الفيزيائي والكيميائي وسمك المادة. عند قياس درجة حرارة الهدف باستخدام البيرومتر بالأشعة تحت الحمراء، يتم أولاً قياس الأشعة تحت الحمراء للهدف ضمن نطاقه، ثم يتم حساب درجة حرارة الهدف بواسطة البيرومتر.
