Entendre profundament el principi de funcionament del termòmetre infrarojo
El termòmetre infrarojo consta d'un sistema òptic, un fotodetector, un amplificador de senyal, processament de senyal, sortida de visualització i altres components. El sistema òptic recull l'energia de radiació infraroja de l'objectiu dins del seu camp de visió, i la mida del camp de visió està determinada pels components òptics i les seves posicions del termòmetre. L'energia infraroja es centra en el fotodetector i es converteix en senyals elèctrics corresponents. El senyal es converteix en el valor de temperatura de l'objectiu provat després de ser amplificat i processat pel circuit de processament del senyal, i es corregeix segons l'algoritme del tractament intern de l'instrument i l'emissivitat de l'objectiu.
A la natura, tots els objectes amb temperatures superiors a zero emeten constantment energia de radiació infraroja a l'espai circumdant. La mida i la distribució de longituds d'ona de l'energia de radiació infraroja d'un objecte estan estretament relacionades amb la seva temperatura superficial. Per tant, mesurant l'energia infraroja emesa per un mateix objecte, es pot mesurar amb precisió la seva temperatura superficial, que és la base objectiva per a la mesura de la temperatura de la radiació infraroja.
El cos negre és un radiador idealitzat que absorbeix l'energia de radiació de totes les longituds d'ona sense cap reflex ni transmissió d'energia. La seva emissivitat superficial és 1. Tanmateix, gairebé tots els objectes reals presents a la natura no són cossos negres. Per entendre i obtenir la llei de distribució de la radiació infraroja, cal triar un model adequat en la investigació teòrica, que és el model d'oscil·lador quantificat de radiació de la cavitat corporal proposat per Planck. Això condueix a la llei de la radiació del cos negre de Planck, que és la radiació espectral dels cossos negres expressada en longitud d'ona. Aquest és el punt de partida de totes les teories de la radiació infraroja, d'aquí la llei de la radiació del cos negre. La quantitat de radiació de tots els objectes reals no només depèn de la longitud d'ona de la radiació i de la temperatura de l'objecte, sinó també de factors com el tipus de material, el mètode de preparació, el procés tèrmic, l'estat de la superfície i les condicions ambientals que componen el objecte. Per tant, perquè la llei de radiació del cos negre s'apliqui a tots els objectes pràctics, cal introduir un coeficient proporcional relacionat amb les propietats dels materials i els estats superficials, és a dir, l'emissivitat. Aquest coeficient representa la proximitat entre la radiació tèrmica de l'objecte real i la radiació del cos negre, amb un valor entre zero i un valor inferior a 1. Segons la llei de la radiació, sempre que es conegui l'emissivitat d'un material, l'infraroig Es coneixen les característiques de radiació de qualsevol objecte. Els principals factors que afecten l'emissivitat inclouen el tipus de material, la rugositat superficial, l'estructura fisicoquímica i el gruix del material.
Quan es mesura la temperatura d'un objectiu amb un termòmetre de radiació infraroja, el primer pas és mesurar la radiació infraroja de l'objectiu dins del seu rang de longitud d'ona i, a continuació, el termòmetre calcula la temperatura de l'objectiu mesurat. El termòmetre monocromàtic és proporcional a la quantitat de radiació dins de la banda; El termòmetre de doble color és proporcional a la proporció de radiació en ambdues bandes.
