Infraröda termometrars funktioner och betydelse
I naturen sänder alla föremål med en temperatur över absolut noll kontinuerligt ut infraröd strålningsenergi till det omgivande rummet. Den infraröda termometerns funktion och betydelse ligger i att dess optiska system samlar in den infraröda strålningsenergin från målet inom dess synfält. Storleken på synfältet bestäms av termometerns optiska komponenter och deras positioner. Den infraröda energin fokuseras på fotodetektorn och omvandlas till en motsvarande elektrisk signal. Signalen passerar genom en förstärkare och signalbehandlingskrets och omvandlas till temperaturvärdet för det uppmätta målet efter kalibrering av instrumentets inbyggda algoritm och målemissivitet.
Storleken på ett objekts infraröda strålningsenergi och dess våglängdsfördelning har ett mycket nära samband med dess yttemperatur. Därför kan objektets yttemperatur mätas noggrant genom att detektera den infraröda energin som utstrålas av själva objektet. Detta är den objektiva grunden för termometri för infraröd strålning.
Praktiska föremål som finns i naturen är nästan aldrig svartkroppar. En svartkropp är en idealiserad strålare som absorberar strålningsenergi av alla våglängder utan reflektion eller transmission, och dess ytemissionsförmåga är lika med 1. Strålningsmängden för alla verkliga objekt beror inte bara på strålningsvåglängden och objektets temperatur, utan också på materialtyp, tillverkningsmetod, termisk process, yttillstånd och miljöförhållanden.
När man mäter måltemperaturen med en infraröd strålningstermometer, mäter instrumentet först den infraröda strålningsmängden för målet inom dess spektralband och beräknar sedan temperaturen på det uppmätta målet. För monokromatiska termometrar är avläsningen proportionell mot strålningsmängden inom bandet; för tvåfärgstermometrar är avläsningen proportionell mot förhållandet mellan strålningsmängder i två spektralband.
Enligt strålningslagar, när väl emissiviteten för ett material är känd, kan den infraröda strålningsegenskaperna för vilket föremål som helst bestämmas. De viktigaste faktorerna som påverkar emissiviteten inkluderar materialtyp, ytjämnhet, fysisk och kemisk struktur och materialtjocklek.
