अवरक्त तापमान माप के सैद्धांतिक सिद्धांत

अवरक्त तापमान माप के सैद्धांतिक सिद्धांत

प्रकृति में, जब किसी वस्तु का तापमान परम शून्य से अधिक होता है, तो आंतरिक तापीय गति के अस्तित्व के कारण, यह निरंतर विद्युत चुम्बकीय तरंगों को परिवेश में विकीर्ण करेगा, जिसमें 0.75μm ~ 100μm तरंग दैर्ध्य वाली अवरक्त किरणें भी शामिल हैं। इसकी सबसे बड़ी विशेषता यह है कि किसी दिए गए तापमान और तरंग दैर्ध्य पर, किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित विकिरण ऊर्जा का मूल्य अधिकतम होता है। इस पदार्थ को ब्लैक बॉडी कहा जाता है, और इसका परावर्तन गुणांक 1 पर सेट होता है। अन्य पदार्थों का परावर्तन गुणांक 1 से कम होता है, जिसे ब्लैक बॉडी कहा जाता है। यह एक ग्रे बॉडी है, क्योंकि ब्लैक बॉडी की वर्णक्रमीय विकिरण शक्ति P (λT) और निरपेक्ष तापमान T के बीच का संबंध प्लैंक के नियम को संतुष्ट करता है। यह दर्शाता है कि निरपेक्ष तापमान T पर, तरंग दैर्ध्य λ पर प्रति इकाई क्षेत्र में ब्लैक बॉडी की विकिरण शक्ति P (λT) है

(1) जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, वस्तु की विकिरण ऊर्जा मजबूत होती जाती है। यह अवरक्त विकिरण सिद्धांत का प्रारंभिक बिंदु है और एकल-बैंड अवरक्त थर्मामीटर के डिजाइन का आधार है।

(2) जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, विकिरण शिखर लघुतरंग दिशा (बाईं ओर) की ओर बढ़ता है, और वीन के शिफ्ट प्रमेय को संतुष्ट करता है। शिखर पर तरंगदैर्घ्य निरपेक्ष तापमान T के व्युत्क्रमानुपाती होता है, और बिंदीदार रेखा चोटियों को जोड़ने वाली रेखा होती है। यह सूत्र हमें बताता है कि उच्च तापमान वाले थर्मामीटर ज़्यादातर लघुतरंगों पर क्यों काम करते हैं, और निम्न तापमान वाले थर्मामीटर ज़्यादातर लंबी तरंगों पर क्यों काम करते हैं।

(3) तापमान के साथ विकिरण ऊर्जा के परिवर्तन की दर लंबी तरंगों की तुलना में छोटी तरंगदैर्घ्य पर अधिक होती है। यानी, छोटी तरंगदैर्घ्य पर काम करने वाले थर्मामीटर में अपेक्षाकृत उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात (उच्च संवेदनशीलता) और मजबूत विरोधी हस्तक्षेप होता है। थर्मामीटर को चरम मूल्य पर काम करने की कोशिश करनी चाहिए। यह तरंगदैर्घ्य पर विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, खासकर कम तापमान वाले छोटे लक्ष्यों के मामले में।

इन्फ्रारेड थर्मामीटर का सामान्य तापमान क्या है?

इन्फ्रारेड थर्मामीटर का तापमान 36 डिग्री से कम होना सामान्य है।
1. जब चमकदार वस्तुओं, जैसे एल्यूमीनियम और स्टेनलेस स्टील, की सतह के तापमान को मापने के लिए इन्फ्रारेड थर्मामीटर का उपयोग किया जाता है, तो सतह पर प्रतिबिंब इन्फ्रारेड थर्मामीटर के रीडिंग को प्रभावित करेगा।

2. तापमान पढ़ने से पहले आप धातु की सतह पर टेप लगा सकते हैं। तापमान संतुलित होने के बाद टेप वाले क्षेत्र में तापमान मापें।

3. इन्फ्रारेड थर्मामीटर का उपयोग रसोई से लेकर रेफ्रिजरेटेड क्षेत्र तक आगे-पीछे जाने के लिए किया जा सकता है और फिर भी सटीक तापमान माप प्रदान करता है। तापमान संतुलन प्राप्त करने के लिए इसे नए वातावरण में कुछ समय के बाद मापा जाना चाहिए।

4. थर्मामीटर को अक्सर इस्तेमाल होने वाली जगह पर रखना सबसे अच्छा है।