赤外線温度計の動作原理、技術指標、環境動作条件
赤外線温度計の動作原理、技術指標、環境作業条件、操作とメンテナンスを理解することは、ユーザーが赤外線温度計を正しく選択して使用するのに役立ちます。
温度がゼロ以上のすべての物体は、周囲の空間に赤外線放射エネルギーを絶えず放射しています。物体の赤外線放射特性(放射エネルギーの大きさと波長による分布)とその表面温度は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、その表面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。
黒体放射の法則:黒体は理想化された放射体であり、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、表面放射率は 1 です。自然界には実際の黒体は存在しないことに注意してください。ただし、赤外線放射の法則の分布を明らかにして取得するには、理論研究で適切なモデルを選択する必要があります。これは、プランクが提唱した量子化共振器の放射体のモデルであり、これにより、理想化された放射体であるプランクの黒体が導き出されます。このようにして、プランクの黒体放射の法則が導き出され、つまり、黒体のスペクトル放射輝度の波長で表され、すべての赤外線放射理論の出発点となる、いわゆる黒体放射の法則です。
物体の放射率が放射温度測定に与える影響: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。実際の物体の放射はすべて、放射の波長に加えて、物体の温度だけでなく、物体の材料の種類、準備方法、熱処理、表面状態、環境条件などの要因にも依存します。したがって、黒体放射の法則をすべての実際の物体に適用するには、材料の性質と表面の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表し、0 から 1 未満の値までの値を持ちます。放射の法則によれば、材料の放射率がわかっていれば、あらゆる物体の赤外線放射特性がわかります。
放射率に影響を与える主な要因は、材料の種類、表面粗さ、物理的および化学的構造、材料の厚さです。
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、まず赤外線放射の帯域範囲内で対象物の温度を測定し、次に放射温度計によって測定対象物の温度を計算します。単色放射温度計は帯域内の放射量に比例し、2色放射温度計は2つの帯域内の放射量の比率に比例します。
