Funktionsprinzip und Eigenschaften von Infrarot-Thermometern
1 Schwarzkörperstrahlung und Infrarot-Thermometrie-Prinzip
Alle Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt des Objekts geben ständig Infrarotstrahlungsenergie an den umgebenden Raum ab. Die Größe der Infrarotstrahlungsenergie des Objekts und ihre Verteilung nach Wellenlänge stehen in engem Zusammenhang mit seiner Oberflächentemperatur. Daher kann durch die Messung der vom Objekt selbst abgestrahlten Infrarotenergie dessen Oberflächentemperatur genau bestimmt werden, was die objektive Grundlage für die Infrarotstrahlungsthermometrie darstellt.
Strahlungsgesetz für schwarze Körper: Ein schwarzer Körper ist ein idealisierter Strahlungskörper, der Strahlungsenergie aller Wellenlängen absorbiert, keine Energie reflektiert oder überträgt, dessen Emissionsgrad 1 beträgt und der anderer Materialien weniger als 1 hat. Daher wird er als grauer Körper bezeichnet. Es ist zu beachten, dass es in der Natur keinen echten schwarzen Körper gibt. Um jedoch das Gesetz der Verteilung der Infrarotstrahlung zu klären und zu erhalten, muss bei der theoretischen Untersuchung das geeignete Modell gewählt werden. Dabei handelt es sich um das von Planck vorgeschlagene vibronische Quantisierungsmodell der Körperhohlraumstrahlung, das zum Planckschen Strahlungsgesetz für schwarze Körper führte. Es drückt die spektrale Strahlungsdichte eines schwarzen Körpers in Wellenlängen aus und ist der Ausgangspunkt aller Theorien zur Infrarotstrahlung. Daher wird es als Strahlungsgesetz für schwarze Körper bezeichnet.
Funktionen des Infrarot-Thermometers
Alle Objekte mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt senden ständig Infrarotstrahlungsenergie an den umgebenden Raum aus. Die Größe der Infrarotstrahlungsenergieverteilung nach Wellenlänge und ihrer Oberflächentemperatur stehen in sehr enger Beziehung. Daher kann durch die Messung der vom Objekt selbst abgegebenen Infrarotenergie dessen Oberflächentemperatur genau gemessen werden. Infrarotthermometer können eine Vielzahl von Objekten empfangen, die selbst unsichtbare Infrarotstrahlungsenergie abgeben. Infrarotstrahlung ist Teil des elektromagnetischen Spektrums und liegt zwischen sichtbarem Licht und Radiowellen. Wenn das Instrument die Temperatur misst, wandelt das optische System des Pyrometers im Detektor die vom zu testenden Objekt abgegebene Infrarotstrahlungsenergie in ein elektrisches Signal um und zeigt durch das Infrarotpyrometer einen Teil der Oberflächentemperatur des zu testenden Objekts an.
Merkmale des Infrarot-Thermometers: berührungslose Messung, großer Temperaturbereich, schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, hohe Empfindlichkeit. Aufgrund des Einflusses des Emissionsgrads des zu messenden Objekts ist es jedoch fast unmöglich, die tatsächliche Temperatur des zu messenden Objekts zu messen. Gemessen wird die Oberflächentemperatur.
