इन्फ्रारेड थर्मामीटर का कार्य सिद्धांत और विशेषताएं
ब्लैकबॉडी विकिरण और अवरक्त तापमान माप का सिद्धांत
परम शून्य से ऊपर तापमान वाली सभी वस्तुएं आसपास के अंतरिक्ष में लगातार अवरक्त विकिरण ऊर्जा उत्सर्जित कर रही हैं। किसी वस्तु की अवरक्त विकिरण ऊर्जा का आकार और तरंग दैर्ध्य वितरण उसकी सतह के तापमान से निकटता से संबंधित होता है। इसलिए, किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त ऊर्जा को मापकर, उसकी सतह के तापमान को सटीक रूप से मापा जा सकता है, जो कि अवरक्त विकिरण तापमान माप का उद्देश्य आधार है।
ब्लैकबॉडी विकिरण नियम: ब्लैकबॉडी एक आदर्श रेडिएटर है जो ऊर्जा के किसी भी प्रतिबिंब या संचरण के बिना सभी तरंग दैर्ध्य की विकिरण ऊर्जा को अवशोषित करता है। इसकी सतह की उत्सर्जन क्षमता 1 है, और अन्य पदार्थों का परावर्तन गुणांक 1 से कम है, जिसे ग्रे बॉडी कहा जाता है। यह बताया जाना चाहिए कि प्रकृति में कोई वास्तविक ब्लैकबॉडी नहीं है, लेकिन अवरक्त विकिरण के वितरण कानून को समझने और प्राप्त करने के लिए, सैद्धांतिक अनुसंधान में एक उपयुक्त मॉडल चुनना आवश्यक है। यह प्लैंक द्वारा प्रस्तावित शरीर गुहा विकिरण का परिमाणित थरथरानवाला मॉडल है, जो प्लैंक ब्लैकबॉडी विकिरण के नियम को प्राप्त करता है, अर्थात, तरंग दैर्ध्य में व्यक्त ब्लैकबॉडी की वर्णक्रमीय चमक। यह सभी अवरक्त विकिरण सिद्धांतों का प्रारंभिक बिंदु है, इसलिए ब्लैकबॉडी विकिरण कानून है।
इन्फ्रारेड थर्मामीटर के लक्षण
परम शून्य से ऊपर तापमान वाली सभी वस्तुएं आसपास के अंतरिक्ष में लगातार अवरक्त विकिरण ऊर्जा उत्सर्जित कर रही हैं। तरंग दैर्ध्य द्वारा अवरक्त विकिरण ऊर्जा का वितरण इसकी सतह के तापमान से निकटता से संबंधित है। इसलिए, वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त ऊर्जा को मापकर, उसकी सतह के तापमान को सटीक रूप से मापा जा सकता है। इन्फ्रारेड थर्मामीटर विभिन्न वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित अदृश्य इन्फ्रारेड विकिरण ऊर्जा को स्वयं प्राप्त कर सकते हैं। इन्फ्रारेड विकिरण विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का एक हिस्सा है, जो दृश्य प्रकाश और रेडियो तरंगों के बीच स्थित होता है। जब उपकरण तापमान मापता है, तो मापी गई वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण ऊर्जा को थर्मामीटर के ऑप्टिकल सिस्टम के माध्यम से डिटेक्टर पर विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है, और मापी गई वस्तु का सतह तापमान अवरक्त थर्मामीटर के प्रदर्शन भाग के माध्यम से प्रदर्शित होता है।
इन्फ्रारेड थर्मामीटर की विशेषताएं: गैर-संपर्क माप, विस्तृत तापमान माप सीमा, तेज प्रतिक्रिया गति और उच्च संवेदनशीलता। हालाँकि, मापी गई वस्तु की उत्सर्जन क्षमता के प्रभाव के कारण, मापी गई वस्तु का वास्तविक तापमान, जो कि सतह का तापमान है, मापना लगभग असंभव है।
