Das Funktionsprinzip und die Eigenschaften des Infrarot-Thermometers
Prinzipien der Schwarzkörperstrahlung und Infrarot-Thermometrie
Alle Objekte mit Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt geben ständig Infrarotstrahlungsenergie in den umgebenden Raum ab. Die Größe der Infrarotstrahlungsenergie des Objekts und ihre Verteilung nach Wellenlänge sowie seine Oberflächentemperatur stehen in einem sehr engen Zusammenhang. Daher kann durch die Messung der vom Objekt selbst abgestrahlten Infrarotenergie dessen Oberflächentemperatur genau bestimmt werden, was die objektive Grundlage für die Messung der Infrarotstrahlungstemperatur 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 Materialreflexionskoeffizient kleiner als 1 ist. Er wird 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 in der theoretischen Untersuchung das geeignete Modell ausgewählt werden. Dabei handelt es sich um die Quantisierung des von Planck vorgeschlagenen vibronischen Modells der Körperhohlraumstrahlung. So wird das Gesetz der Planckschen Schwarzkörperstrahlung abgeleitet, das die spektrale Strahlungsdichte des schwarzen Körpers in Wellenlängen ausdrückt und den Ausgangspunkt aller Theorien zur Infrarotstrahlung bildet. Daher wird es als Gesetz der Schwarzkörperstrahlung 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 Infrarotthermometers: berührungslose Messung, großer Temperaturbereich, schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, hohe Empfindlichkeit. Aufgrund des Einflusses des Emissionsgrads des Messobjekts ist es jedoch fast unmöglich, die tatsächliche Temperatur des Messobjekts zu messen. Gemessen wird die Oberflächentemperatur.
