مبادئ وهيكل موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
1. البصر
البصر لديه هذه الوظيفة. يمكن رؤية كتلة أو نقطة القياس التي يشير إليها مقياس الحرارة، وغالبًا ما يمكن تجنب مساحة كبيرة من الجسم الذي يتم قياسه دون الرؤية. يوصى باستخدام منظار مع علامات لوحة العدادات أو نقاط توجيه الليزر على شكل مرآة شفافة عند قياس الأجسام الصغيرة والمسافات الطويلة.
2. العدسة
تحدد العدسة النقطة المقاسة لمقياس الحرارة. بالنسبة للأجسام الكبيرة، يكون مقياس الحرارة ذو البعد البؤري الثابت كافيًا بشكل عام. ولكن عند قياس المسافة بعيدًا عن نقطة التركيز، فإن الصورة عند حافة نقطة القياس ستكون غير واضحة. لهذا السبب، فمن الأفضل استخدام عدسة التكبير. ضمن نطاق التكبير المحدد، يمكن لمقياس الحرارة ضبط مسافة القياس. يأتي مقياس الحرارة الجديد مزودًا بعدسة تكبير قابلة للاستبدال، كما يمكن استبدال العدسات القريبة والبعيدة دون معايرة وإعادة اختبار.
3. جهاز الاستشعار، أي جهاز الاستقبال الطيفي
درجة الحرارة تتناسب عكسيا مع الطول الموجي. في درجات حرارة الجسم المنخفضة، تكون أجهزة الاستشعار الحساسة للمناطق الطيفية ذات الموجات الطويلة (مثل أجهزة استشعار الأفلام الساخنة أو أجهزة الاستشعار الكهروحرارية) مناسبة. عند درجات الحرارة المرتفعة، سيتم استخدام أجهزة استشعار كهروضوئية مكونة من الجرمانيوم والسيليكون والإنديوم والجاليوم وغيرها الحساسة للموجات القصيرة.
عند اختيار الحساسية الطيفية، من الضروري أيضًا مراعاة النطاقات الطيفية لامتصاص الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. ضمن نطاق معين من الطول الموجي، المعروف باسم "نافذة الغلاف الجوي"، يكون الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون شفافين تقريبًا بالنسبة للأشعة تحت الحمراء. ولذلك فإن حساسية مقياس الحرارة لتغيرات الضوء يجب أن تكون ضمن هذا النطاق من أجل القضاء على تأثير تغيرات تركيز الغلاف الجوي. عند قياس الأغشية الرقيقة أو الزجاج، من الضروري أيضًا مراعاة أن هذه المواد لا يمكن اختراقها بسهولة ضمن نطاق طول موجي معين. ومن أجل تجنب أخطاء القياس الناجمة عن ضوء الخلفية، ينبغي استخدام أجهزة الاستشعار المناسبة التي تستقبل درجة حرارة السطح فقط. تمتلك المعادن هذه الخاصية الفيزيائية، وتزداد الانبعاثية مع انخفاض الطول الموجي. بناءً على الخبرة، عند قياس درجة حرارة المعادن، يتم اختيار أقصر طول موجي للقياس بشكل عام.
