Infraqizil termometriyaning nazariy tamoyillari va infraqizil termometriyaning qo'llanilishi
Haroratni o'lchashning ko'plab usullari mavjud. Termometrlarni ikki toifaga bo'lish mumkin: kontaktli haroratni o'lchash asboblari va kontaktsiz haroratni o'lchash asboblari. Aloqa turlariga tanish suyuqlik termometrlari, termojuftli termometrlar, qarshilik termometrlari va boshqalar kiradi. Hammamizga ma'lumki, harorat isitish, gaz ta'minoti, ventilyatsiya va konditsioner tizimlarida eng muhim parametrlardan biridir. Ayniqsa, termal o'lchash jarayonida haroratning aniqligi ko'pincha tajribaning muvaffaqiyati yoki muvaffaqiyatsizligini aniqlashning kalitidir. Shuning uchun yuqori haroratni o'lchash asbobi muhandislikda muhim ahamiyatga ega. Shuning uchun, ushbu maqola haroratni o'lchash asboblari orasida infraqizil termometrlarning tamoyillari va qo'llanilishi bilan tanishadi.
Infraqizil haroratni o'lchashning nazariy printsipi:
Tabiatda ob'ektning harorati noldan yuqori bo'lganida, ichki issiqlik harakati mavjudligi sababli, u doimiy ravishda atrof-muhitga elektromagnit to'lqinlarni, shu jumladan to'lqin uzunligi 0,75mkm ~100mkm bo'lgan infraqizil nurlarni chiqaradi. . Uning xarakteristikasi shundaki, ma'lum bir harorat va to'lqin uzunligida ob'ekt tomonidan chiqarilgan nurlanish energiyasi katta qiymatga ega. Ushbu material qora tan deb ataladi va uning aks ettirish koeffitsienti 1 ga o'rnatiladi. Boshqa materiallarning aks ettirish koeffitsienti 1 dan kichik bo'lib, u qora tan deb ataladi. Kulrang tana, chunki qora jismning spektral nurlanish kuchi P (lT) va harorat T o'rtasidagi bog'liqlik Plank qonunini qondiradi. Bu shuni ko'rsatadiki, T haroratda qora jismning to'lqin uzunligi l bo'lgan maydon birligiga to'g'ri keladigan nurlanish kuchi P (lT).
Haroratning oshishi bilan jismning nurlanish energiyasi kuchayadi. Bu infraqizil nurlanish nazariyasining boshlang'ich nuqtasi va bir diapazonli infraqizil termometrlarni loyihalash uchun asosdir.
Haroratning oshishi bilan radiatsiya cho'qqisi qisqa to'lqin yo'nalishiga (chapga) o'tadi va Wienning siljish teoremasini qondiradi. Cho'qqidagi to'lqin uzunligi T haroratiga teskari proportsionaldir va nuqta chiziq cho'qqilarni bog'laydigan chiziqdir. Ushbu formula bizga nima uchun yuqori haroratli termometrlar asosan qisqa to'lqinlarda va past haroratli termometrlar asosan uzoq to'lqinlarda ishlashini aytadi.
Nurlangan energiyaning harorat bilan o'zgarish tezligi uzoq to'lqin uzunliklariga qaraganda qisqa to'lqin uzunliklarida kattaroqdir. Ya'ni, qisqa to'lqin uzunliklarida ishlaydigan termometrlar nisbatan yuqori signal-shovqin nisbati (yuqori sezuvchanlik) va kuchli anti-interferentsiyaga ega. Termometr eng yuqori to'lqin uzunligida ishlashga harakat qilishi kerak. Bu, ayniqsa, past haroratli kichik nishonlar uchun juda muhimdir.
Infraqizil termometr optik tizim, fotoelektrik detektor, signal kuchaytirgich, signalni qayta ishlash, displey chiqishi va boshqa qismlardan iborat. O'lchangan ob'ektdan va qayta aloqa manbasidan nurlanish modulyator tomonidan modulyatsiya qilinadi va keyin infraqizil detektorga kiritiladi. Ikkala signal o'rtasidagi farq teskari kuchaytirgich tomonidan kuchaytiriladi va qayta aloqa manbasining haroratini nazorat qiladi, shunda qayta aloqa manbasining spektral nurlanishi ob'ektning spektral nurlanishi bilan bir xil bo'ladi. Displey o'lchanayotgan ob'ektning yorqinlik haroratini ko'rsatadi
