Chức năng và ý nghĩa của nhiệt kế hồng ngoại
Trong tự nhiên, mọi vật thể có nhiệt độ trên 0 đều liên tục phát ra năng lượng bức xạ hồng ngoại vào không gian xung quanh. Mục đích của nhiệt kế hồng ngoại là tập trung hệ thống quang học vào năng lượng bức xạ hồng ngoại mục tiêu trong trường quan sát của nó. Kích thước của trường nhìn được xác định bởi các bộ phận quang học của nhiệt kế và vị trí của nó. Và năng lượng hồng ngoại được tập trung vào bộ tách sóng quang và chuyển đổi thành tín hiệu điện tương ứng. Tín hiệu đi qua bộ khuếch đại và mạch xử lý tín hiệu và được chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ của mục tiêu đo sau khi hiệu chỉnh theo thuật toán xử lý bên trong của thiết bị và độ phát xạ của mục tiêu.
Lượng năng lượng bức xạ hồng ngoại của một vật thể và sự phân bố của nó 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 tỏa 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.
Hầu như tất cả các vật thể thực sự tồn tại trong tự nhiên đều không phải là vật thể đen. Vật đen là một vật bức xạ lý tưởng, hấp thụ năng lượng bức xạ ở mọi bước sóng, không có sự phản xạ hay truyền năng lượng và có độ phát xạ bằng 1 trên bề mặt của nó.
Lượng bức xạ của tất cả các vật thể thực tế không chỉ phụ thuộc vào bước sóng bức xạ và nhiệt độ của vật thể mà còn phụ thuộc vào các yếu tố như loại vật liệu, phương pháp chuẩn bị, quá trình nhiệt, trạng thái bề mặt và điều kiện môi trường của vật thể.
Khi sử dụng nhiệt kế bức xạ hồng ngoại để đo nhiệt độ của mục tiêu, trước tiên phải đo lượng bức xạ hồng ngoại của mục tiêu trong phạm vi dải tần của nó, sau đó tính nhiệt độ của mục tiêu đo được bằng nhiệt kế. Nhiệt kế một màu tỷ lệ thuận với lượng bức xạ trong dải; nhiệt kế hai màu tỷ lệ thuận với tỷ lệ lượng bức xạ trong hai dải.
Theo định luật bức xạ, chỉ cần biết độ phát xạ của vật liệu, chúng ta có thể biết được đặc tính bức xạ hồng ngoại của bất kỳ vật thể nào. 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.
