赤外線温度計の動作原理の紹介
赤外線温度計は、光学系、光検出器、信号増幅器、信号処理、表示出力などの部品で構成されています。光学系は対象の赤外線放射エネルギーを視野内に集め、視野の大きさは次のように決まります。温度計の光学部品。 そしてその位置が決まります。 赤外線エネルギーは光検出器に集束され、対応する電気信号に変換されます。 信号はアンプと信号処理回路を通過し、機器の内部処理のアルゴリズムと目標値の放射率に従って補正された後、測定対象の温度に変換されます。
自然界では、絶対零度よりも高い温度を持つすべての物体は、常に周囲の空間に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応じた分布は、その表面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により、その表面温度を正確に決定することができ、これが赤外線放射温度測定の客観的な基礎となります。
黒体は、放射エネルギーのすべての波長を吸収し、エネルギーの反射や透過がなく、表面の放射率が 1 である理想的な放射体です。 しかし、実際の自然界の物体はほとんど黒体ではありません。 赤外放射の分布を解明し得るためには、理論研究により適切なモデルを選択する必要があります。 これはプランクによって提案された体腔輻射の量子化振動子モデルであり、プランクの黒体輻射の法則、つまり波長で表される黒体の分光放射輝度が導出され、これがすべての赤外線輻射理論の出発点となるため、黒体輻射の法則と呼ばれます。 すべての実際の物体の放射線量は、放射線の波長や物体の温度だけでなく、物体を構成する材料の種類、作製方法、熱過程、表面状態、環境条件などにも依存します。 したがって、黒体輻射の法則をすべての実際の物体に適用するには、材料の特性と表面状態に関連する比例係数、つまり放射率を導入する必要があります。 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示し、その値は 0 から 1 未満の値の間です。放射の法則によれば、材料の放射率が既知である限り、あらゆる物体の赤外線放射特性は既知です。 放射率に影響を与える主な要因は、材料の種類、表面粗さです。
程度、物理的および化学的構造、材料の厚さなど
赤外線放射温度計を使用して対象物の温度を測定する場合、まず対象物の帯域範囲内の赤外線放射を測定する必要があり、その後、温度計によって測定対象物の温度が計算されます。 モノクロ温度計は帯域内の放射線に比例します。 2 色温度計は 2 つの帯域の放射線の比率に比例します。
