وظيفة وأهمية مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
في الطبيعة، جميع الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر تبعث باستمرار طاقة الأشعة تحت الحمراء إلى الفضاء المحيط بها. الغرض من مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء هو تركيز النظام البصري على طاقة الأشعة تحت الحمراء المستهدفة داخل مجال رؤيته. يتم تحديد حجم مجال الرؤية من خلال الأجزاء البصرية لمقياس الحرارة وموضعه. ويتم تركيز طاقة الأشعة تحت الحمراء على الكاشف الضوئي وتحويلها إلى إشارة كهربائية مقابلة. تمر الإشارة عبر مكبر الصوت ودائرة معالجة الإشارة، ويتم تحويلها إلى قيمة درجة حرارة الهدف المقاس بعد التصحيح وفقًا لخوارزمية المعالجة الداخلية للجهاز وانبعاثية الهدف.
ترتبط كمية طاقة الأشعة تحت الحمراء لجسم ما وتوزيعها حسب الطول الموجي ارتباطًا وثيقًا بدرجة حرارة سطحه. لذلك، من خلال قياس طاقة الأشعة تحت الحمراء التي يشعها الجسم نفسه، يمكن قياس درجة حرارة سطحه بدقة. وهذا هو الأساس الموضوعي الذي يعتمد عليه قياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء.
تقريبًا جميع الأشياء الفعلية الموجودة في الطبيعة ليست أجسامًا سوداء. الجسم الأسود هو مشع مثالي يمتص الطاقة الإشعاعية من جميع الأطوال الموجية، وليس له انعكاس أو نقل للطاقة، وله انبعاثية تساوي 1 على سطحه.
لا تعتمد كمية الإشعاع لجميع الأجسام الفعلية على الطول الموجي للإشعاع ودرجة حرارة الجسم فحسب، بل تعتمد أيضًا على عوامل مثل نوع المادة وطريقة التحضير والعملية الحرارية وحالة السطح والظروف البيئية للجسم.
عند استخدام مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء لقياس درجة حرارة هدف ما، يجب أولاً قياس كمية الأشعة تحت الحمراء للهدف ضمن نطاق نطاقه، ثم يتم حساب درجة حرارة الهدف المقاس بواسطة مقياس الحرارة. يتناسب مقياس الحرارة أحادي اللون مع كمية الإشعاع داخل النطاق؛ يتناسب مقياس الحرارة ذو اللونين مع نسبة كمية الإشعاع في النطاقين.
وفقًا لقانون الإشعاع، طالما أننا نعرف انبعاثية المادة، يمكننا معرفة خصائص الأشعة تحت الحمراء لأي جسم. العوامل الرئيسية التي تؤثر على الابتعاثية هي: نوع المادة، خشونة السطح، التركيب الفيزيائي والكيميائي، وسمك المادة.
