Infraqizil termometrlarning ishlash printsipining qisqacha tavsifi
Infraqizil termometr optik tizim, fotodetektor, signal kuchaytirgich, signalni qayta ishlash sxemasi, displey va chiqish blokidan iborat. Optik tizim o'z ko'rish maydonida nishondan infraqizil nurlanish energiyasini to'playdi. Ko'rish maydonining o'lchami termometrning optik qismlari va ularning joylashuvi bilan belgilanadi. Infraqizil energiya fotodetektorga yo'naltiriladi va mos keladigan elektr signaliga aylanadi. Kuchaytirgich va signalni qayta ishlash sxemasidan o'tgandan so'ng, signal o'rnatilgan algoritm va maqsad emissiyasi bilan kalibrlangan o'lchangan maqsadning harorat qiymatiga aylanadi.
Tabiatda harorat mutlaq noldan yuqori bo'lgan barcha jismlar doimiy ravishda infraqizil nurlanish energiyasini atrofdagi kosmosga chiqaradi. Ob'ektning infraqizil nurlanish energiyasining kattaligi va uning to'lqin uzunligi taqsimoti uning sirt harorati bilan yaqin bog'liqdir. Shuning uchun ob'ektning sirt harorati ob'ektning o'zi tomonidan tarqaladigan infraqizil energiyani aniqlash orqali aniq o'lchanishi mumkin. Bu infraqizil nurlanish termometriyasining ob'ektiv asosini tashkil qiladi.
Qora tana ideal radiatordir. U barcha to'lqin uzunliklarining nurlanish energiyasini aks ettirmasdan yoki o'tkazmasdan o'zlashtiradi va uning sirt emissiyasi 1 ga teng. Biroq tabiatdagi deyarli barcha real jismlar qora jism emas. Infraqizil nurlanishning tarqalish qonunlarini o'rganish uchun tegishli nazariy modelni qabul qilish kerak. Plank bo'shliq nurlanishi uchun kvantlangan osilator modelini taklif qildi, u Plankning qora jism nurlanishi qonunini, ya'ni to'lqin uzunligi funktsiyasi sifatida ifodalangan qora jismning spektral nurlanishini keltirib chiqardi. Bu barcha infraqizil nurlanish nazariyalarining boshlang'ich nuqtasi bo'lib, qora tanli nurlanish qonuni sifatida tanilgan.
Haqiqiy ob'ektlarning nurlanish miqdori nafaqat radiatsiya to'lqin uzunligi va ob'ekt haroratiga, balki material turiga, ishlab chiqarish usuliga, issiqlik tarixiga, sirt holatiga va atrof-muhit sharoitlariga ham bog'liq. Shuning uchun qora jismning nurlanish qonunini real jismlarga tatbiq qilish uchun material xossalari va sirt holatiga bog'liq proportsional koeffitsient, ya'ni emissiya qobiliyatini kiritish kerak. Bu koeffitsient haqiqiy jismning termal nurlanishi qora jismnikiga qanchalik yaqin kelishini ko'rsatadi, 0 dan 1 gacha. Radiatsiya qonunlariga ko'ra, har qanday ob'ektning infraqizil nurlanish xususiyatlarini materialning emissiyasi ma'lum bo'lgandan keyin aniqlash mumkin. Emissiyaga ta'sir qiluvchi asosiy omillarga material turi, sirt pürüzlülüğü, fizik va kimyoviy tuzilish va materialning qalinligi kiradi.
Maqsadli haroratni infraqizil nurlanish termometri bilan o'lchaganda, asbob birinchi navbatda o'zining spektral diapazoni ichida nishonning infraqizil nurlanish miqdorini aniqlaydi, so'ngra maqsadli haroratni hisoblab chiqadi. Bitta rangli termometrlar uchun o'qish diapazondagi nurlanish miqdoriga proportsionaldir. Ikki rangli termometrlar uchun ko'rsatkich ikkita spektral diapazondagi nurlanish miqdorlarining nisbati bilan proportsionaldir.
