اختيار الطول الموجي للعمل من ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
في الطبيعة، عندما تكون درجة حرارة جسم ما أعلى من الصفر المطلق، بسبب وجود حركة حرارية داخلية، فسوف يشع بشكل مستمر موجات كهرومغناطيسية إلى المناطق المحيطة، بما في ذلك الأشعة تحت الحمراء بنطاق 0.75 إلى 100. ميكرومتر. تستخدم موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء على هذا المبدأ.
نطاق الطول الموجي للضوء المرئي هو {{0}}.38 إلى 0.78 ميكرون، والطول الموجي التشغيلي لمقاييس الحرارة الصناعية بالأشعة تحت الحمراء يتراوح بين 0.65 إلى 14 ميكرون.
اختيار الطول الموجي للعمل من ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
يعد اختيار الطول الموجي/النطاق العامل لمقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء هو المسألة الأولى التي يجب على مصممي الأجهزة أخذها في الاعتبار. أساس اختيار الطول الموجي للعمل متعدد الأوجه.
● تحديد الطول الموجي العامل بناءً على نطاق قياس درجة الحرارة
يوضح قانون بلانك للإشعاع أنه بالنسبة لجسم قريب من جسم أسود، كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت الطاقة المشعة، ويتحرك ذروة الطول الموجي نحو اتجاه الموجة القصيرة مع زيادة درجة الحرارة. لذلك، من منظور استخدام الطاقة، يتم استخدام الموجة القصيرة بشكل عام لقياس درجة الحرارة المرتفعة، ويتم استخدام الموجة الطويلة لقياس درجة الحرارة المنخفضة، ويتم استخدام قياس درجة الحرارة المتوسطة في مكان ما بينهما.
● تحديد الطول الموجي العامل على أساس انبعاثية الكائن
بشكل عام، الأشياء المراد قياسها هي من أنواع مختلفة. من المستحيل أن يلبي مقياس الحرارة متطلبات الأجسام المقاسة المختلفة في نفس الوقت. بالنسبة لتلك الأجسام التي ليست أجسامًا سوداء ولا أجسامًا رمادية، لا يمكن تحديد اختيار الطول الموجي العامل فقط بناءً على نطاق القياس، ولكن يعتمد بشكل أساسي على تغير انبعاثية الجسم المقاس مع الطول الموجي.
●تحديد الطول الموجي للتشغيل بناءً على طيف الإرسال الجوي
يستقبل مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء الطاقة الإشعاعية للجسم الذي يتم قياسه ويمر عبر الغلاف الجوي الأوسط. ومن أجل تقليل تأثير امتصاص الغلاف الجوي على نتائج القياس، بالإضافة إلى مراعاة العوامل المذكورة أعلاه عند اختيار الطول الموجي العامل، يجب أيضًا الاهتمام باختيار بعض النوافذ التي ينقل من خلالها الإشعاع الجوي. إن ما يسمى بنافذة النقل الجوي ليست غير ماصة على الإطلاق. سوف تنخفض النفاذية مع زيادة المسافة. وبطبيعة الحال، المسافة المذكورة هنا تقاس بمئات الأمتار. أما مسافة عدة أمتار فلن يكون لها تأثير كبير؛ النافذة الجوية المذكورة هنا تعني أن الغلاف الجوي لا يحتوي على كمية كبيرة من بخار الماء والدخان والغبار.
حدد الطول الموجي العامل لمقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء. ببساطة، استخدم 8~14 لدرجة الحرارة المنخفضة و0.8~1.0ميكرومتر لدرجة الحرارة المرتفعة. تتوفر مناطق درجة حرارة أخرى عند 1.6 ميكرومتر و2.2 ميكرومتر و3.9 ميكرومتر. وبما أن بعض المواد تكون شفافة عند أطوال موجية معينة، فإن طاقة الأشعة تحت الحمراء سوف تخترق هذه المواد، ويجب اختيار طول موجي خاص لهذه المادة.
