आधुनिक इन्फ्रारेड थर्मामीटर का अनुप्रयोग विश्लेषण
इन्फ्रारेड थर्मामीटर का तापमान माप सिद्धांत वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त उज्ज्वल ऊर्जा को विद्युत संकेत में परिवर्तित करना है। अवरक्त दीप्तिमान ऊर्जा का आकार वस्तु के तापमान से ही मेल खाता है। परिवर्तित विद्युत सिग्नल के आकार के अनुसार वस्तु का तापमान निर्धारित किया जा सकता है। थर्मल परिवर्तनों के साथ सतह के तापमान को स्कैन करने और मापने, इसकी तापमान वितरण छवि निर्धारित करने और छिपे हुए तापमान अंतर का तुरंत पता लगाने के लिए इन्फ्रारेड तापमान माप तकनीक विकसित की गई है। यह इन्फ्रारेड थर्मल इमेजर है. इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग कैमरों का उपयोग सबसे पहले सेना में किया गया था। 2019 में, संयुक्त राज्य अमेरिका के TI Corporation ने दुनिया की पहली इन्फ्रारेड स्कैनिंग टोही प्रणाली विकसित की। बाद में, इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग तकनीक का उपयोग पश्चिमी देशों में विमान, टैंक, युद्धपोतों और अन्य हथियारों में क्रमिक रूप से किया गया, टोही लक्ष्यों के लिए थर्मल दृष्टि प्रणाली के रूप में, यह लक्ष्यों को खोजने और हिट करने की क्षमता में काफी सुधार करता है। स्वीडिश एजीए कंपनी द्वारा निर्मित इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग कैमरा नागरिक प्रौद्योगिकी में अग्रणी स्थान पर है।
इन्फ्रारेड थर्मामीटर ऑप्टिकल सिस्टम, फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर, सिग्नल एम्पलीफायर, सिग्नल प्रोसेसिंग, डिस्प्ले आउटपुट और अन्य भागों से बना है। ऑप्टिकल प्रणाली अपने दृश्य क्षेत्र में लक्ष्य अवरक्त विकिरण ऊर्जा एकत्र करती है, और दृश्य क्षेत्र का आकार थर्मामीटर के ऑप्टिकल भागों और उसकी स्थिति से निर्धारित होता है। इन्फ्रारेड ऊर्जा को एक फोटोडिटेक्टर पर केंद्रित किया जाता है और संबंधित विद्युत सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है। सिग्नल एम्पलीफायर और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट से गुजरता है, और उपकरण के आंतरिक उपचार और लक्ष्य की उत्सर्जनता के एल्गोरिदम के अनुसार सही होने के बाद मापा लक्ष्य के तापमान मूल्य में परिवर्तित हो जाता है।
प्रकृति में, परम शून्य से अधिक तापमान वाली सभी वस्तुएँ लगातार आसपास के स्थान पर अवरक्त विकिरण ऊर्जा उत्सर्जित कर रही हैं। किसी वस्तु की अवरक्त विकिरण ऊर्जा का आकार और तरंग दैर्ध्य द्वारा इसका वितरण इसकी सतह के तापमान से निकटता से संबंधित है। इसलिए, वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त ऊर्जा को मापकर, उसकी सतह का तापमान सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है, जो अवरक्त विकिरण तापमान माप का उद्देश्य आधार है।
एक ब्लैक बॉडी एक आदर्श रेडिएटर है, जो विकिरण ऊर्जा के सभी तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है, इसमें ऊर्जा का कोई प्रतिबिंब या संचरण नहीं होता है, और इसकी सतह पर 1 की उत्सर्जन क्षमता होती है। हालाँकि, प्रकृति में व्यावहारिक वस्तुएँ लगभग काले शरीर नहीं हैं। अवरक्त विकिरण के वितरण को स्पष्ट करने और प्राप्त करने के लिए, सैद्धांतिक अनुसंधान में एक उपयुक्त मॉडल का चयन किया जाना चाहिए। यह प्लैंक द्वारा प्रस्तावित शरीर गुहा विकिरण का परिमाणित थरथरानवाला मॉडल है, इस प्रकार प्लैंक के काले शरीर विकिरण के नियम को व्युत्पन्न किया गया है, अर्थात, तरंग दैर्ध्य द्वारा व्यक्त काले शरीर की वर्णक्रमीय चमक, जो सभी अवरक्त विकिरण सिद्धांतों का प्रारंभिक बिंदु है, इसलिए यह है कृष्णिका विकिरण का नियम कहा जाता है। सभी वास्तविक वस्तुओं की विकिरण मात्रा न केवल विकिरण तरंग दैर्ध्य और वस्तु के तापमान पर निर्भर करती है, बल्कि वस्तु को बनाने वाली सामग्री के प्रकार, तैयारी विधि, थर्मल प्रक्रिया, सतह की स्थिति और पर्यावरणीय स्थितियों पर भी निर्भर करती है।
इन्फ्रारेड तापमान माप एक बिंदु-दर-बिंदु विश्लेषण विधि को अपनाता है, अर्थात, वस्तु के स्थानीय क्षेत्र का थर्मल विकिरण एक एकल डिटेक्टर पर केंद्रित होता है, और विकिरण शक्ति को ज्ञात वस्तु की उत्सर्जन क्षमता के माध्यम से तापमान में परिवर्तित किया जाता है। . अलग-अलग पहचानी गई वस्तुओं, माप सीमाओं और उपयोग के अवसरों के कारण, इन्फ्रारेड थर्मामीटर की उपस्थिति डिजाइन और आंतरिक संरचना अलग-अलग होती है, लेकिन मूल संरचना आम तौर पर समान होती है, जिसमें मुख्य रूप से ऑप्टिकल सिस्टम, फोटोडिटेक्टर, सिग्नल एम्पलीफायर और सिग्नल प्रोसेसिंग, डिस्प्ले आउटपुट और अन्य शामिल हैं। भागों. रेडिएटर द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण। ऑप्टिकल प्रणाली में प्रवेश करते हुए, अवरक्त विकिरण को मॉड्यूलेटर द्वारा वैकल्पिक विकिरण में संशोधित किया जाता है, और डिटेक्टर द्वारा संबंधित विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाता है। सिग्नल एम्पलीफायर और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट से गुजरता है, और उपकरण में एल्गोरिदम और लक्ष्य उत्सर्जन के अनुसार सही होने के बाद मापा लक्ष्य के तापमान मूल्य में परिवर्तित हो जाता है।
