nguyên tắc và phân loại của nhiệt kế hồng ngoại là gì
1. Nguyên lý hồng ngoại: Chỉ cần nhiệt độ của bất kỳ vật nào cao hơn độ không tuyệt đối (-273 độ ) thì sẽ có bức xạ nhiệt phát ra bên ngoài. Nhiệt độ của vật thể khác nhau, năng lượng bức xạ cũng khác nhau và bước sóng của sóng bức xạ cũng khác nhau. Tuy nhiên, bức xạ hồng ngoại luôn được bao gồm. Đối với các vật có nhiệt độ dưới 1000 độ C, sóng điện từ có bức xạ nhiệt mạnh nhất là sóng hồng ngoại. Do đó, phép đo bức xạ hồng ngoại của chính vật thể có thể xác định chính xác nhiệt độ bề mặt của nó. Đây là cơ sở khách quan và nguyên tắc cơ bản của cơ sở đo nhiệt độ nhiệt kế hồng ngoại.
Vật màu đen là một vật bức xạ lý tưởng, nó hấp thụ năng lượng bức xạ của tất cả các bước sóng, không phản xạ và truyền năng lượng, đồng thời có độ phát xạ bằng 1 trên bề mặt của nó. Tuy nhiên, các đối tượng thực tế trong tự nhiên hầu như không phải là vật thể màu đen. Để làm rõ và thu được quy luật phân bố của bức xạ hồng ngoại, trong nghiên cứu lý thuyết cần phải lựa chọn một mô hình phù hợp. Đây là bộ dao động lượng tử của bức xạ khoang cơ thể do Planck đề xuất. Đây là điểm khởi đầu của tất cả các lý thuyết bức xạ hồng ngoại, vì vậy nó được gọi là định luật bức xạ vật đen.
Lượng bức xạ của tất cả các vật thể thực không chỉ phụ thuộc vào bước sóng bức xạ và nhiệt độ của vật thể mà còn phụ thuộc vào loại vật liệu, phương pháp chuẩn bị, lịch sử nhiệt, trạng thái bề mặt và điều kiện môi trường của vật thể. Do đó, để áp dụng định luật bức xạ vật đen cho tất cả các vật thể thực, cần phải đưa ra một hệ số tỷ lệ liên quan đến tính chất của vật liệu và trạng thái bề mặt, đó là độ phát xạ. Hệ số này biểu thị mức độ gần gũi giữa bức xạ nhiệt của vật thể thực và bức xạ vật đen, và giá trị của nó nằm trong khoảng từ 0 đến 1. Theo định luật bức xạ, miễn là biết độ phát xạ của vật liệu , có thể biết được đặc điểm bức xạ hồng ngoại của bất kỳ đối tượng nào. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ phát xạ của sợi là: loại vật liệu, độ nhám bề mặt, cấu trúc lý hóa và độ dày của vật liệu.
2. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của nhiệt kế hồng ngoại: Trong tự nhiên, mọi vật thể có nhiệt độ cao hơn độ 0 tuyệt đối đều không ngừng phát ra năng lượng bức xạ hồng ngoại ra không gian xung quanh. Kích thước của năng lượng bức xạ hồng ngoại của một vật thể và sự phân bố của nó theo bước sóng có mối quan hệ rất chặt chẽ với 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 xác định chính xác, đây là cơ sở khách quan để đo nhiệt độ bức xạ hồng ngoại.
Nguyên lý đo nhiệt độ của nhiệt kế hồng ngoại là thay đổi năng lượng bức xạ của các tia hồng ngoại do vật thể phát ra (chẳng hạn như thép nóng chảy) thành tín hiệu điện. Kích thước của năng lượng bức xạ hồng ngoại tương ứng với nhiệt độ của vật thể (chẳng hạn như thép nóng chảy). , nhiệt độ của vật thể (chẳng hạn như thép nóng chảy) có thể được xác định. Nhiệt kế hồng ngoại bao gồm hệ thống quang học, máy dò quang điện, bộ khuếch đại tín hiệu, xử lý tín hiệu, đầu ra màn hình và các bộ phận khác. Hệ thống quang học thu thập năng lượng bức xạ hồng ngoại của mục tiêu trong trường quan sát của nó và kích thước của trường quan sát được xác định bởi các bộ phận quang học của nhiệt kế và vị trí của nó. Năng lượng hồng ngoại được tập trung vào bộ tách sóng quang và chuyển thành tín hiệu điện tương ứng. Tín hiệu đi qua bộ khuếch đại và mạch xử lý tín hiệu, và được thay đổi thành giá trị nhiệt độ của đối tượng đo sau khi được hiệu chỉnh theo thuật toán xử lý bên trong thiết bị và độ phát xạ của đối tượng.
Khi sử dụng nhiệt kế bức xạ hồng ngoại để đo nhiệt độ của mục tiêu, trước tiên cần đo bức xạ hồng ngoại của mục tiêu trong phạm vi dải của nó, sau đó nhiệt độ của mục tiêu cần đo được nhiệt kế tính toán. Nhiệt kế hồng ngoại có thể được chia thành nhiệt kế một màu và nhiệt kế hai màu (nhiệt kế đo màu bức xạ) theo nguyên tắc. Nhiệt kế một màu tỷ lệ với bức xạ trong dải; nhiệt kế hai màu tỉ lệ với bức xạ ở hai dải. Tỷ lệ của lượng bức xạ là tỷ lệ thuận.
3. Sự phát triển và phân loại nhiệt kế hồng ngoại: Công nghệ đo nhiệt độ hồng ngoại đã được phát triển để quét và đo bề mặt có sự thay đổi nhiệt, xác định hình ảnh phân bố nhiệt độ của nó và nhanh chóng phát hiện sự chênh lệch nhiệt độ ẩn. Đây là thiết bị chụp ảnh nhiệt hồng ngoại. Camera chụp ảnh nhiệt hồng ngoại bắt đầu được sử dụng trong quân đội. Tập đoàn TI của Hoa Kỳ đã phát triển hệ thống phát hiện quét hồng ngoại đầu tiên trên thế giới. Kể từ đó, công nghệ ảnh nhiệt hồng ngoại đã liên tục được sử dụng trên máy bay, xe tăng, tàu chiến và các loại vũ khí khác ở các nước phương Tây làm điểm ngắm nhiệt cho mục đích phát hiện. Hệ thống đã cải thiện rất nhiều khả năng tìm kiếm và bắn trúng mục tiêu. Nhiệt kế hồng ngoại được phân loại đại khái như sau: (1) nhiệt kế điểm hồng ngoại: bao gồm di động và cố định; (2) máy quét hồng ngoại; (3) camera chụp ảnh nhiệt hồng ngoại.
