Kako odabrati pravi infracrveni termometar uvod
Objašnjeno je princip rada infracrvenih termometara, a sažet je na temelju iskustva u kalibracijskom radu na odjelu za metrologiju, sažeta je metoda za odabir odgovarajućih infracrvenih termometara.
Načelo mjerenja temperature infracrvenog termometra je pretvaranje energije zračenja koju emitira objekt (poput rastaljenog čelika) u električni signal. Jačina energije infracrvenog zračenja odgovara temperaturi samog objekta (poput rastaljenog čelika). Na temelju veličine pretvorenog električnog signala, može se odrediti temperatura objekta (poput rastaljenog čelika).
Infracrveni termometar sastoji se od optičkog sustava, fotodetektora, pojačala signala, obrade signala, izlaza za prikaz i drugih komponenti. Optički sustav koncentrira energiju infracrvenog zračenja cilja unutar svog vidnog polja, a veličina vidnog polja određena je optičkim komponentama i njihovim položajima termometra. Infracrvena energija fokusirana je na fotodetektor i pretvara se u odgovarajuće električne signale, koji se pojačavaju i obrađuju krugom obrade signala, te kalibriraju prema ugrađenom algoritmu i ciljanoj emisivnosti instrumenta
U prirodi svi predmeti s temperaturama iznad apsolutne nule neprestano emitiraju infracrvenu energiju zračenja u okolni prostor. Veličina i valna duljina infracrvenog zračenja energije objekta usko su povezana s njegovom površinskom temperaturom. Stoga se mjerenjem infracrvene energije koji zrači samom objektom njegova temperatura površine može se točno odrediti, što je objektivna osnova za mjerenje temperature infracrvenog zračenja.
Crno je idealizirani radijator koji apsorbira energiju zračenja svih valnih duljina bez ikakvog refleksije ili prijenosa energije, a njegova površinska emisija je 1. Međutim, stvarni predmeti koji postoje u prirodi gotovo nisu crne boje. Da bi se razjasnio i dobio Zakon o distribuciji infracrvenog zračenja, u teorijskim istraživanjima mora se odabrati odgovarajući model. Ovo je kvantizirani oscilatorski model zračenja tjelesne šupljine koji je predložio Planck, koji je izveo Planckov zakon zračenja crnog tijela, naime spektralno zračenje zračenja crnog tijela izraženog u valnoj duljini. Ovo je polazište svih teorija infracrvenog zračenja, pa se to naziva Zakon o zračenju crnog tijela. Razina zračenja svih stvarnih objekata ne ovisi samo o valnoj duljini zračenja i temperaturi objekta, već i o faktorima kao što su vrsta materijala, metoda pripreme, toplinski proces, površinsko stanje i okolišni uvjeti koji čine objekt. Stoga, kako bi se Zakon o zračenju crnog tijela učinio primjenjivim na sve praktične objekte, mora se uvesti koeficijent proporcionalnosti koji se odnosi na svojstva materijala i površinska stanja, naime, emisivnost. Ovaj koeficijent predstavlja stupanj do kojeg je toplinsko zračenje stvarnog objekta blizu zračenju crnog tijela, s vrijednostima između nule i vrijednosti manjih od 1. Prema zakonu zračenja, sve dok je poznata emisija materijala, poznate su karakteristike infracrvenog zračenja bilo kojeg objekta. Glavni čimbenici koji utječu na emisivnost uključuju vrstu materijala, hrapavost površine, fizičku i kemijsku strukturu i debljinu materijala.
