Infraqizil termometrlarning nazariy printsipi va qo'llanilishi
Tabiatda jismning harorati absolyut noldan yuqori bo'lganida, ichki issiqlik harakati tufayli u doimiy ravishda atrof-muhitga elektromagnit to'lqinlarni chiqaradi. Ushbu to'lqinlar to'lqin uzunligi 0,75 mkm dan 100 mkm gacha bo'lgan infraqizil nurlanishni o'z ichiga oladi. Xarakterli xususiyat shundaki, ma'lum bir harorat va to'lqin uzunligida ob'ekt tomonidan chiqarilgan nurlanish energiyasi maksimal darajaga etadi. Emissiyasi 1 ga teng bo'lgan bunday ideal modda qora tan deb ataladi. Emissiyasi 1 dan kam bo'lgan barcha boshqa moddalar kulrang jismlar deb ataladi.
Qora jismning spektral nurlanish kuchi P(l,T) absolyut harorat T ga bog‘liq holda Plank qonuniga amal qiladi. Bu qonun qora jismning to‘lqin uzunligi l va mutlaq harorat T dagi birlik maydoniga to‘g‘ri keladigan nurlanish quvvatini tavsiflaydi.
Harorat oshishi bilan jismning nurlanish energiyasi kuchayadi. Bu infraqizil nurlanish nazariyasining asosi va bir diapazonli infraqizil termometrlar uchun dizayn asosidir.
Harorat ko'tarilgach, radiatsiya cho'qqisi qisqaroq to'lqin uzunliklariga (chapga) siljiydi va Wienning joy almashish qonuniga bo'ysunadi: eng yuqori to'lqin uzunligi mutlaq harorat T ga teskari proportsionaldir. Chiziqli chiziq bu tepalik qiymatlarining joylashishini ifodalaydi. Bu munosabat nima uchun yuqori haroratli termometrlar asosan qisqa to'lqin uzunliklarida, past haroratli termometrlar esa uzunroq to'lqin uzunliklarida ishlashini tushuntiradi.
Nurlanish energiyasining haroratga nisbatan o'zgarish tezligi uzunroq to'lqin uzunliklariga qaraganda qisqaroq to'lqin uzunliklarida kattaroqdir. Boshqacha qilib aytganda, qisqaroq to'lqin uzunliklarida ishlaydigan termometrlar signal-shovqin nisbati (yuqori sezuvchanlik) va kuchli shovqinlarga qarshi ishlashga ega. Termometrlar eng yuqori to'lqin uzunligi yaqinida ishlash uchun ideal tarzda ishlab chiqilgan bo'lishi kerak, ayniqsa, bu omil ayniqsa muhim bo'lgan past haroratli va kichik maqsadlar uchun.
Ikkinchi qism
Infraqizil termometr optik tizim, fotoelektrik detektor, signal kuchaytirgich, signalni qayta ishlash sxemasi va displey chiqish modulidan iborat. O'lchangan ob'ektdan va mos yozuvlar manbasidan radiatsiya modulator tomonidan modulyatsiya qilinadi va keyin infraqizil detektorga kiritiladi. Ikki signal o'rtasidagi farq teskari kuchaytirgich tomonidan kuchaytiriladi va uning spektral radiusi haroratini nazorat qilish uchun ishlatiladi. o'lchangan ob'ekt. Keyin displey o'lchangan ob'ektning yorqinlik haroratini ko'rsatadi.
