Medición de temperatura por infrarrojos con termómetro infrarrojo industrial

Existen tres tipos principales de termómetros infrarrojos: cámaras termográficas infrarrojas, cámaras termográficas infrarrojas y termómetros infrarrojos (termómetros puntuales). En la década de 1960, mi país desarrolló con éxito el primer termómetro infrarrojo. Después de 1990, produjo sucesivamente instrumentos de medición de temperatura de objetivos pequeños y de larga distancia adecuados para las características de producción de la industria energética, incluido el termómetro Raytai de producción estadounidense; / Los termómetros infrarrojos de la serie 41 también se utilizan ampliamente.

El principio de funcionamiento del termómetro infrarrojo

Comprender el principio de funcionamiento, los indicadores técnicos, las condiciones ambientales de trabajo, el funcionamiento y el mantenimiento del termómetro infrarrojo es la clave para que los usuarios seleccionen y utilicen correctamente el termómetro infrarrojo. . Base. El termómetro infrarrojo consta de un sistema óptico, un fotodetector, un amplificador de señal, un procesamiento de señal, una salida de visualización y otras partes. El sistema óptico recoge la energía de la radiación infrarroja del objetivo dentro de su campo de visión, cuyo tamaño está determinado por la posición de los componentes ópticos y del termómetro. La energía infrarroja se concentra en el fotodetector y se convierte en la correspondiente señal eléctrica. La señal es corregida por el amplificador y el circuito de procesamiento de señal de acuerdo con el algoritmo dentro del instrumento y la emisividad del objetivo, y luego se convierte en el valor de temperatura del objetivo medido. Además, también se debe considerar que las condiciones ambientales del objetivo y del termómetro, como la temperatura, la atmósfera, la contaminación, las interferencias, etc., influyen en los indicadores de rendimiento y los métodos de corrección.

Todos los objetos con una temperatura superior al cero absoluto emiten constantemente energía de radiación infrarroja al espacio circundante. El tamaño de la energía de la radiación infrarroja de un objeto y su distribución de longitudes de onda están estrechamente relacionados con la temperatura de su superficie. Por lo tanto, midiendo la energía infrarroja irradiada por el propio objeto, se puede medir con precisión la temperatura de su superficie, que es la base objetiva de la termometría de radiación infrarroja.

Ley de radiación del cuerpo negro: Un cuerpo negro es un radiador ideal, que absorbe energía radiante de todas las longitudes de onda, sin reflexión ni transmisión de energía, y su emisividad superficial es 1. Cabe señalar que no existe un cuerpo negro real en la naturaleza, pero para comprender y obtener la ley de distribución de la radiación infrarroja, se debe seleccionar un modelo apropiado en la investigación teórica, que es el modelo de oscilador cuantificado de radiación de la cavidad corporal de Planck, por lo que Se deriva la ley de Planck de la radiación del cuerpo negro, es decir, la radiación espectral del cuerpo negro expresada en longitud de onda. Este es el punto de partida de todas las teorías de la radiación infrarroja, por lo que se denomina ley de radiación del cuerpo negro.

El impacto de la emisividad de los objetos en la termometría de radiación: Casi todos los objetos reales en la naturaleza no son cuerpos negros. La cantidad de radiación emitida por todos los objetos reales depende no sólo de la longitud de onda de la radiación y la temperatura del objeto, sino también del tipo de material, método de preparación, procesos térmicos, condiciones de la superficie y condiciones ambientales. Por tanto, para aplicar la ley de radiación del cuerpo negro a todos los objetos reales, es necesario introducir un coeficiente de proporcionalidad relacionado con las propiedades del material y el estado de la superficie, es decir, la emisividad. Este coeficiente representa qué tan cerca está la radiación térmica de un objeto real de la radiación del cuerpo negro, y su valor oscila entre cero y un valor menor que 1. Según la ley de la radiación, siempre que se conozca la emisividad del material, se pueden conocer las características de la radiación infrarroja de cualquier objeto.

Los principales factores que afectan a la emisividad son: tipo de material, rugosidad de la superficie, estructura física y química y espesor del material.

Al medir la temperatura de un objetivo con un termómetro de radiación infrarroja, primero debe medir la radiación infrarroja del objetivo dentro de su rango de longitud de onda y luego usar el termómetro para calcular la temperatura del objetivo. Un termómetro de un solo color es proporcional a la radiación en la banda; un termómetro de dos colores es proporcional a la relación de radiación de las dos bandas.

Sistema infrarrojo: El termómetro infrarrojo consta de sistema óptico, fotodetector, amplificador de señal, procesamiento de señal, visualización y salida. El sistema óptico concentra la energía de la radiación infrarroja del objetivo dentro de su campo de visión, cuyo tamaño está determinado por los componentes ópticos del termómetro y su posición. La energía infrarroja se concentra en el fotodetector y se convierte en la correspondiente señal eléctrica. La señal pasa a través del amplificador y el circuito de procesamiento de señal, se corrige de acuerdo con el procesamiento interno del instrumento y el algoritmo de la emisividad del objetivo, y luego se convierte en el valor de temperatura del objetivo medido.