Nguyên lý làm việc và đặc điểm của nhiệt kế hồng ngoại
Bức xạ vật đen và nguyên lý đo nhiệt độ hồng ngoại
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 và sự phân bố bước sóng của năng lượng bức xạ hồng ngoại của vật thể có liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ bề mặt của nó. Do đó, bằng cách đo năng lượng hồng ngoại do chính vật thể phát ra, nhiệt độ bề mặt của nó có thể được đo chính xác, đây là cơ sở khách quan để đo nhiệt độ bức xạ hồng ngoại.
Định luật bức xạ vật đen: Vật đen là một vật bức xạ lý tưởng hóa, hấp thụ năng lượng bức xạ của mọi bước sóng mà không có bất kỳ sự phản xạ hay truyền năng lượng nào. Độ phát xạ bề mặt của nó là 1, và hệ số phản xạ của các chất khác nhỏ hơn 1, được gọi là vật xám. Cần chỉ ra rằng trong tự nhiên không có vật đen thực sự, nhưng để hiểu và rút ra được quy luật phân bố của bức xạ hồng ngoại, cần phải lựa chọn một mô hình phù hợp trong nghiên cứu lý thuyết. Đây là mô hình dao động lượng tử hóa của bức xạ khoang cơ thể do Planck đề xuất, rút ra định luật bức xạ vật đen Planck, tức là độ bức xạ quang phổ của vật đen biểu thị bằng bước sóng. Đây là điểm khởi đầu của tất cả các lý thuyết về bức xạ hồng ngoại, do đó có định luật bức xạ vật đen.
Đặc điểm của nhiệt kế hồng ngoại
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. Sự phân bố năng lượng bức xạ hồng ngoại theo bước sóng có liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ bề mặt của nó. Do đó, bằng cách đo năng lượng hồng ngoại do chính vật thể phát ra, nhiệt độ bề mặt của nó có thể được đo chính xác. Nhiệt kế hồng ngoại có thể nhận được năng lượng bức xạ hồng ngoại vô hình phát ra từ chính các vật thể khác nhau. Bức xạ hồng ngoại là một phần của phổ điện từ, nằm giữa ánh sáng nhìn thấy và sóng vô tuyến. Khi thiết bị đo nhiệt độ, năng lượng bức xạ hồng ngoại phát ra từ vật đo được chuyển thành tín hiệu điện trên máy dò thông qua hệ thống quang học của nhiệt kế và nhiệt độ bề mặt của vật đo được hiển thị thông qua phần hiển thị của nhiệt kế hồng ngoại.
Các tính năng của nhiệt kế hồng ngoại: đo không tiếp xúc, phạm vi đo nhiệt độ rộng, tốc độ phản hồi nhanh và độ nhạy cao. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của độ phát xạ của vật đo nên gần như không thể đo được nhiệt độ thực của vật đo, đó chính là nhiệt độ bề mặt.
