赤外線温度計の仕組みと分類方法
1、赤外線の原理:いかなる物体もその温度が絶対零度(-273 ℃)より高い限り、外部に熱放射を放出します。物体によって温度が異なり、放射されるエネルギーも異なり、放射波の波長も異なりますが、必ず赤外線放射が含まれます。摂氏数千度以下の物体に当たる熱放射の中で最も強い電磁波は赤外線波であるため、物体自身の赤外線放射を測定し、その外部温度を正確に判定できます。これが赤外線温度計の温度測定が客観的な根拠と根本源に基づく根拠です。
黒体は一種の遠赤外線体で、すべての波長の放射エネルギーを吸収し、エネルギーの反射と透過がなく、外部放射率は 1 です。しかし、自然界に存在する実際の物体のほとんどは黒体ではありません。赤外線の拡散の規律を明確にするために、理論的研究ではモデルに適合するものを選択する必要があります。これは、プランクが提唱した体腔放射振動子係数の量子化であり、これによりプランクの黒体放射の法則が導かれ、つまり黒体のスペクトル放射の波長が赤外線放射の理論の出発点となり、黒体放射の法則と呼ばれています。
実際の物体のすべての放射は、放射の波長と物体の温度に加えて、物体の材料の種類、準備方法、熱処理、および外観の状態や状況条件などの要因によっても異なります。したがって、黒体放射の法則をすべての実際の物体に実用的にするためには、比例係数、つまり放射率を導入する必要があります。これは、材料の性質と外部表面の状態に関連しています。この係数は、実際の物体の熱放射が黒体放射にどれだけ近いかを表し、その値は0と1の間です。放射の法則によれば、材料の放射率がわかれば、あらゆる物体の赤外線放射特性がわかります。材料の種類、表面粗さ、物理的および化学的レイアウト、および材料の厚さは、放射率に影響を与える重要な理由です。
2、赤外線温度計の原理とレイアウト:自然界では、相対的に温度が0度より高い物体は、周囲の空間に絶対的な赤外線放射エネルギーを放射しています。物体の赤外線放射エネルギーの大きさと波長による拡散は、物体の外部温度と非常に密接な関係があります。したがって、物体自体が放射する赤外線エネルギーを測定することで、物体の外部温度を正確に測定することができ、これが赤外線放射温度測定の客観的な根拠となります。
赤外線温度計の温度測定原理は、物体(鋼鉄など)が放射する赤外線の放射エネルギーが電気信号に変わり、赤外線の放射エネルギーと物体(鋼鉄など)のサイズが自身の温度に対応し、電気信号が物体(鋼鉄など)のサイズに変わり、温度を判定できます。 赤外線温度計は、光学系、光電検出器、信号増幅器、信号処理罰、性能出力などの部品で構成されています。 光学系は、赤外線放射エネルギーをその視野に収束させ、放射計の光学部品の視野のサイズとその位置を決定します。 赤外線エネルギーは光検出器に焦点を合わせ、対応する電気信号に変わります。 信号は増幅器と信号処理罰回路で反転され、機器内の処理アルゴリズムと目的の放射率に従って、測定温度値に補正されます。
赤外線放射温度計を使用して目的の温度を測定する場合、まず目的の赤外線がその帯域の範囲内で放射される温度を測定し、次に温度計で測定する目的の温度を計算します。赤外線温度計は原理によって単色放射温度計と二色放射温度計(放射温度計より色温度計)に分けられ、単色放射温度計では帯域内の放射量は比例し、二色放射温度計では2つの帯域の放射量の比率は比例します。






