Mô tả ngắn gọn nguyên lý hoạt động của nhiệt kế hồng ngoại y tế
Nhiệt kế hồng ngoại được trang bị hệ thống quang học, bộ tách sóng quang, bộ khuếch đại tín hiệu và xử lý tín hiệu, đầu ra màn hình và các bộ phận khác. Hệ thống quang học hội tụ trường nhìn của nó về năng lượng bức xạ hồng ngoại mục tiêu, kích thước của trường nhìn bằng các thành phần quang học của nhiệt kế và vị trí của chúng để xác định. Năng lượng hồng ngoại được tập trung vào bộ tách sóng quang và chuyển thành tín hiệu điện tương ứng. Tín hiệu này được chuyển đổi thành nhiệt độ của mục tiêu bằng các bộ khuếch đại và mạch xử lý tín hiệu và được hiệu chỉnh về độ phát xạ của mục tiêu theo thuật toán được sử dụng trong thiết bị.
Trong tự nhiên, mọi vật thể có nhiệt độ trên độ không tuyệt đối đều liên tục phát ra năng lượng bức xạ hồng ngoại vào không gian xung quanh. Kích thước năng lượng bức xạ hồng ngoại của vật thể và sự phân bố của nó theo bước sóng - và nhiệt độ bề mặt của nó có mối quan hệ rất chặt chẽ. Do đó, thông qua việc đo năng lượng hồng ngoại do chính vật thể tỏa ra, nó sẽ có thể xác định chính xác nhiệt độ bề mặt của vật thể đó, đây là cơ sở khách quan của phép đo nhiệt độ bức xạ hồng ngoại.
Vật đen là một bộ tản nhiệt lý tưởng, nó hấp thụ mọi bước sóng của năng lượng bức xạ, không có sự phản xạ và truyền năng lượng, độ phát xạ của bề mặt nó là 1 ． Tuy nhiên, sự tồn tại của các vật thể thực tế trong tự nhiên, hầu hết đều không phải là vật đen, để làm rõ và đạt được sự phân bố của định luật bức xạ hồng ngoại, trong nghiên cứu lý thuyết phải chọn mô hình thích hợp, đó là mô hình bức xạ khoang cơ thể được Planck đưa ra. mô hình lượng tử hóa vibronic, dẫn đến định luật Planck về bức xạ vật đen, tức là bước sóng của bức xạ quang phổ vật đen, là điểm khởi đầu cho lý thuyết về mọi bức xạ hồng ngoại, nó được gọi là bức xạ vật đen. Định luật bức xạ vật đen. Ngoài bước sóng bức xạ và nhiệt độ của vật thể, lượng bức xạ của tất cả các vật thể thực còn liên quan đến loại vật liệu, phương pháp chuẩn bị, quá trình nhiệt, trạng thái bề mặt, điều kiện môi trường và các yếu tố khác.
Do đó, để định luật bức xạ vật đen có thể áp dụng cho mọi vật thể thực, cần phải đưa ra một hệ số tỷ lệ, tức là hệ số phát xạ, hệ số này liên quan đến bản chất của vật liệu và trạng thái của bề mặt. Hệ số này biểu thị khoảng cách giữa bức xạ nhiệt của vật thể thực với bức xạ của vật đen và có giá trị từ 0 đến giá trị nhỏ hơn một. Theo định luật bức xạ, chỉ cần biết độ phát xạ của vật liệu thì đặc tính bức xạ hồng ngoại của bất kỳ vật thể nào cũng được biết. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ phát xạ là: loại vật liệu, độ nhám bề mặt, cấu trúc vật lý và hóa học và độ dày vật liệu. Khi sử dụng nhiệt kế bức xạ hồng ngoại để đo nhiệt độ của mục tiêu trước hết phải đo mục tiêu trong dải bức xạ hồng ngoại của nó, sau đó dùng nhiệt kế để tính nhiệt độ của mục tiêu cần đo. Hỏa kế đơn màu tỷ lệ thuận với lượng bức xạ trong dải; hỏa kế hai màu tỷ lệ thuận với tỷ lệ lượng bức xạ trong hai dải.
