اختيار الطول الموجي العامل لميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
في الطبيعة ، عندما تكون درجة حرارة جسم ما أعلى من الصفر المطلق ، بسبب وجود حركته الحرارية الداخلية ، فإنه سيشع باستمرار موجات كهرومغناطيسية إلى المناطق المحيطة ، بما في ذلك الأشعة تحت الحمراء مع نطاق من 0. {{ 1}} ميكرومتر. تستخدم موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء على هذا المبدأ.
نطاق الطول الموجي للضوء المرئي هو {{0}. 38 إلى 0. 78 ميكرون ، والطول الموجي العامل لمقاييس الحرارة الصناعية بالأشعة تحت الحمراء في النطاق من 0.65 إلى 14 ميكرون.
اختيار الطول الموجي العامل لميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
يعد اختيار الطول الموجي / نطاق العمل الخاص بمقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء هو المشكلة الأولى التي يجب على مصمم الجهاز مراعاتها. هناك العديد من الأسباب لاختيار الطول الموجي للعمل.
● تحديد الطول الموجي للعمل وفقًا لنطاق قياس درجة الحرارة
يوضح قانون إشعاع بلانك أنه بالنسبة لجسم قريب من جسم أسود ، كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت الطاقة المشعة ، وتتحرك ذروة طول الموجة إلى اتجاه الموجة القصيرة مع زيادة درجة الحرارة. لذلك ، من منظور استخدام الطاقة ، تُستخدم الموجات القصيرة عمومًا لقياسات درجات الحرارة المرتفعة ، وتستخدم الموجات الطويلة لقياسات درجات الحرارة المنخفضة ، وقياسات درجة الحرارة المتوسطة بينهما.
● تحديد الطول الموجي للعمل حسب انبعاثية الجسم
بشكل عام ، الأشياء المراد قياسها مختلفة. من المستحيل أن يفي مقياس الحرارة بمتطلبات مختلف الكائنات المقاسة في نفس الوقت. بالنسبة لتلك الكائنات التي ليست سوداء ولا جسمًا رماديًا ، لا يمكن تحديد اختيار الطول الموجي العامل وفقًا لنطاق القياس فقط ، ولكن بشكل أساسي وفقًا لتغير انبعاثية الجسم المقاس بطول الموجة.
● تحديد الطول الموجي للعمل وفقًا لطيف الإرسال في الغلاف الجوي
يستقبل مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء الطاقة الإشعاعية للجسم المراد قياسه ويمر عبر الغلاف الجوي الأوسط. من أجل تقليل تأثير امتصاص الغلاف الجوي على نتائج القياس ، بالإضافة إلى مراعاة العوامل المذكورة أعلاه عند اختيار طول موجة العمل ، يجب الانتباه أيضًا إلى اختيار بعض النوافذ التي ينقل الغلاف الجوي من خلالها الإشعاع. إن ما يسمى بنافذة النقل في الغلاف الجوي ليست غير ماصة على الإطلاق ، وسوف تنخفض النفاذية مع زيادة المسافة. بالطبع ، المسافة المذكورة هنا هي مئات الأمتار. أما مسافة بضعة أمتار فلن يكون لها تأثير كبير. نافذة الغلاف الجوي المذكورة هنا تعني أن الغلاف الجوي لا يحتوي على الكثير من بخار الماء والدخان والغبار.
حدد الطول الموجي لميزان حرارة الأشعة تحت الحمراء ، وتحدث ببساطة ، واستخدم {0}} لدرجة الحرارة المنخفضة ، و 0. 8-1. 0 ميكرومتر لدرجة الحرارة المرتفعة. يمكن أن تختار مناطق درجات الحرارة الأخرى 1.6μm و 2.2μm و 3.9μm. نظرًا لأن بعض المواد شفافة عند طول موجي معين ، فإن طاقة الأشعة تحت الحمراء سوف تخترق هذه المواد ، ويجب اختيار طول موجي خاص لهذه المادة.
