Infraqizil termometrlarning ishlash printsipi va tizimli tarkibi
Infraqizil termometr optik tizim, fotoelektrik detektor, signal kuchaytirgich, signalni qayta ishlash bloki, displey va chiqish modulidan 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 fotoelektrik detektorga yo'naltiriladi va mos keladigan elektr signaliga aylanadi. Kuchaytirgich va signalni qayta ishlash sxemasidan o'tgandan so'ng, signal o'rnatilgan algoritmlar va maqsadli emissiyani tuzatish asosida o'lchangan maqsadning harorat qiymatiga aylanadi.
Tabiatda harorat mutlaq noldan yuqori bo'lgan barcha ob'ektlar atrofdagi kosmosga doimiy ravishda infraqizil nurlanish energiyasini chiqaradi. Ob'ektning infraqizil nurlanish energiyasining kattaligi va uning to'lqin uzunliklari bo'yicha taqsimlanishi uning sirt harorati bilan juda yaqin bog'liqdir. Shuning uchun sirt harorati ob'ektning o'zi tomonidan tarqaladigan infraqizil energiyani o'lchash orqali aniq aniqlanishi mumkin. Bu infraqizil nurlanish termometriyasining ob'ektiv asosidir.
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 hech qanday haqiqiy jism qora tanli emas. Infraqizil nurlanishning tarqalishini tartibga soluvchi qonunlarni tushunish va olish uchun tadqiqot uchun tegishli nazariy modelni qabul qilish kerak: Plank tomonidan taklif qilingan bo'shliq nurlanishining kvantlangan osilator modeli. Bu Plankning qora jismning nurlanishi qonuniga olib keladi, bu qora jismning spektral nurlanish chiqishini to'lqin uzunligi funktsiyasi sifatida tavsiflaydi. U barcha infraqizil nurlanish nazariyalari uchun boshlang'ich nuqta bo'lib xizmat qiladi va qora tanli nurlanish qonuni sifatida tanilgan. Barcha real 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 omillariga ham bog'liq. Shuning uchun, qora jismning nurlanish qonunini haqiqiy ob'ektlarga qo'llash uchun materialning xususiyatlari va sirt sharoitlari bilan bog'liq bo'lgan proportsional koeffitsientni, ya'ni emissiya qobiliyatini kiritish kerak. Bu koeffitsient haqiqiy ob'ektning issiqlik nurlanishining qora jismning nurlanishiga qanchalik yaqinligini va uning qiymati 0 va 1 dan kichik oralig'ida ekanligini ko'rsatadi. Radiatsiya qonunlariga ko'ra, har qanday ob'ektning infraqizil nurlanish xususiyatlarini materialning emissiyasi olingandan keyin bilish mumkin. Emissiyaga ta'sir qiluvchi asosiy omillarga material turi, sirt pürüzlülüğü, fizik-kimyoviy tuzilishi va material qalinligi kiradi.
Maqsadli haroratni infraqizil nurlanish termometri bilan o'lchashda asbob avval ishchi to'lqin diapazoni doirasida nishonning infraqizil nurlanish miqdorini o'lchaydi, so'ngra maqsadli haroratni hisoblab chiqadi. Monoxromatik termometr bitta to'lqin diapazoni ichidagi nurlanish miqdoriga proportsionaldir, ikki rangli termometr esa ikkita to'lqin diapazonidagi nurlanish miqdori nisbatiga proportsionaldir.
