इन्फ्रारेड थर्मामीटर का सिद्धांत और वर्गीकरण क्या है?
1। इन्फ्रारेड सिद्धांत: ऊपर के तापमान के साथ कोई भी वस्तु * * शून्य डिग्री (-273 डिग्री) थर्मल विकिरण को बाहर की ओर उत्सर्जित करती है। वस्तु के तापमान में अंतर ऊर्जा में अंतर और विकिरण तरंग के तरंग दैर्ध्य में अंतर होता है। हालांकि, अवरक्त विकिरण हमेशा शामिल होता है। एक हजार डिग्री सेल्सियस से नीचे की वस्तुओं के लिए, थर्मल विकिरण द्वारा हिट सबसे मजबूत विद्युत चुम्बकीय लहर अवरक्त तरंग है। इसलिए, वस्तु के अवरक्त विकिरण को मापने से, इसके उपस्थिति तापमान को सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है। यह अवरक्त थर्मामीटर तापमान माप का उद्देश्य आधार और मौलिक सिद्धांत है।
एक ब्लैकबॉडी एक आदर्श रेडिएटर है जो किसी भी प्रतिबिंब या ऊर्जा के संचरण के बिना सभी तरंग दैर्ध्य की विकिरण ऊर्जा को अवशोषित करता है, और इसकी उत्सर्जन 1 है। हालांकि, प्राकृतिक दुनिया में लगभग सभी वास्तविक वस्तुएं ब्लैकबॉडी नहीं हैं। अवरक्त विकिरण के प्रसार कानून को स्पष्ट करने और प्राप्त करने के लिए, एक उपयुक्त मॉडल को सैद्धांतिक अनुसंधान में चुना जाना चाहिए। यह प्लैंक द्वारा प्रस्तावित बॉडी कैविटी विकिरण का परिमाणित ऑसिलेटर मॉडल है, जो कि ब्लैकबॉडी विकिरण के प्लैंक के नियम को प्राप्त करता है, अर्थात, वेवलेंथ में व्यक्त ब्लैकबॉडी विकिरण का वर्णक्रमीय चमक। यह सभी अवरक्त विकिरण सिद्धांतों का शुरुआती बिंदु है, इसलिए इसे ब्लैकबॉडी विकिरण कानून कहा जाता है।
सभी वास्तविक वस्तुओं का विकिरण स्तर न केवल ऑब्जेक्ट के विकिरण तरंग दैर्ध्य और तापमान पर निर्भर करता है, बल्कि कारकों पर भी है जैसे कि ऑब्जेक्ट, तैयारी के तरीकों, थर्मल इतिहास और उपस्थिति और स्थितियों के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री के प्रकार। इसलिए, सभी वास्तविक वस्तुओं के लिए ब्लैकबॉडी विकिरण कानून को लागू करने के लिए, भौतिक गुणों और उपस्थिति राज्यों से संबंधित एक आनुपातिकता गुणांक को पेश करना आवश्यक है, अर्थात् एमिसिटी। यह गुणांक वास्तविक वस्तुओं और ब्लैकबॉडी विकिरण के थर्मल विकिरण के बीच निकटता स्तर का प्रतिनिधित्व करता है, 0 और 1 के बीच एक मूल्य के साथ। विकिरण के कानून के अनुसार, जब तक कि किसी सामग्री के उत्सर्जन को ज्ञात नहीं किया जाता है, किसी भी वस्तु के अवरक्त विकिरण विशेषताओं को निर्धारित किया जा सकता है। यार्न के उत्सर्जन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों में सामग्री प्रकार, सतह खुरदरापन, भौतिक और रासायनिक लेआउट और सामग्री की मोटाई शामिल हैं।
2। एक अवरक्त थर्मामीटर का काम करने का सिद्धांत और लेआउट: प्राकृतिक दुनिया में, सभी वस्तुओं से ऊपर के तापमान * * शून्य डिग्री लगातार आसपास के अंतरिक्ष में अवरक्त विकिरण ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं। किसी वस्तु के अवरक्त विकिरण ऊर्जा का आकार और तरंग दैर्ध्य इसके उपस्थिति तापमान से निकटता से संबंधित हैं। इसलिए, किसी वस्तु द्वारा विकिरणित अवरक्त ऊर्जा को मापने से, इसके बाहरी तापमान को सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है, जो कि अवरक्त विकिरण तापमान माप के लिए उद्देश्य आधार है।
एक अवरक्त थर्मामीटर का तापमान माप सिद्धांत एक वस्तु (जैसे पिघला हुआ स्टील) द्वारा उत्सर्जित अवरक्त के विकिरण ऊर्जा को विद्युत संकेत में परिवर्तित करना है। अवरक्त विकिरण ऊर्जा का परिमाण वस्तु के तापमान (जैसे पिघला हुआ स्टील) के तापमान से मेल खाता है, और वस्तु का तापमान (जैसे पिघला हुआ स्टील) विद्युत संकेत के परिमाण में परिवर्तन से निर्धारित किया जा सकता है। इन्फ्रारेड थर्मामीटर में एक ऑप्टिकल सिस्टम, फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर, सिग्नल एम्पलीफायर, सिग्नल प्रोसेसिंग सजा, प्रदर्शन आउटपुट और अन्य विभाग शामिल हैं। ऑप्टिकल प्रणाली अपने दृश्य के क्षेत्र के भीतर लक्ष्य अवरक्त विकिरण ऊर्जा को केंद्रित करती है, और देखने के क्षेत्र का आकार ऑप्टिकल घटकों और थर्मामीटर के उनके पदों द्वारा निर्धारित किया जाता है। इन्फ्रारेड एनर्जी को फोटोडेटेक्टर पर केंद्रित किया जाता है और इसी विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है। सिग्नल को एक एम्पलीफायर द्वारा प्रवर्धित किया जाता है और एक पेनल्टी सर्किट द्वारा संसाधित किया जाता है, और फिर इंस्ट्रूमेंट की आंतरिक चिकित्सा के एल्गोरिथ्म और लक्ष्य उत्सर्जन के आधार पर सुधार के बाद लक्ष्य के तापमान मूल्य में परिवर्तित हो जाता है।
एक अवरक्त विकिरण थर्मामीटर का उपयोग करके एक लक्ष्य के तापमान को मापते समय, पहला कदम अपनी तरंग दैर्ध्य सीमा के भीतर लक्ष्य के अवरक्त विकिरण को मापने के लिए है, और फिर थर्मामीटर डिस्क का उपयोग करके लक्ष्य के तापमान की गणना करें। इन्फ्रारेड थर्मामीटर के सिद्धांत को मोनोक्रोमैटिक थर्मामीटर और दो-रंग थर्मामीटर (विकिरण वर्णमिति थर्मामीटर) में विभाजित किया जा सकता है। मोनोक्रोमैटिक थर्मामीटर तरंग दैर्ध्य बैंड के भीतर विकिरण की मात्रा के लिए आनुपातिक हैं; दोहरे रंग थर्मामीटर दो बैंडों में विकिरण के अनुपात के लिए आनुपातिक है।
3। अवरक्त थर्मामीटरों की वृद्धि और वर्गीकरण: इन्फ्रारेड तापमान माप कौशल उस बिंदु तक बढ़ गए हैं जहां वे थर्मल परिवर्तनों के साथ सतहों के तापमान को स्कैन और माप सकते हैं, उनके तापमान प्रसार छवियों को निर्धारित कर सकते हैं, और जल्दी से छिपे हुए तापमान के अंतर का पता लगा सकते हैं। यह इन्फ्रारेड थर्मल इमेजर है। इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग कैमरों को लागू किया जाना शुरू हुआ, और अमेरिकी कंपनी टीआई ने दुनिया के सबसे बड़े इन्फ्रारेड स्कैनिंग डिटेक्टिव सिस्टम को विकसित किया। भविष्य में, अवरक्त थर्मल इमेजिंग कौशल का उपयोग पश्चिमी देशों में विमान, टैंक, युद्धपोतों और अन्य हथियारों के लिए लगातार किया गया था। जासूसी उद्देश्यों के लिए एक थर्मल दृष्टि प्रणाली के रूप में, इसने खोज, खुरचने और लक्ष्यों को हिट करने की क्षमता में बहुत सुधार किया। इन्फ्रारेड थर्मामीटर को आम तौर पर निम्नानुसार वर्गीकृत किया जाता है: (1) इन्फ्रारेड पॉइंट थर्मामीटर: पोर्टेबल और फिक्स्ड प्रकार सहित; (2) इन्फ्रारेड स्कैनर; (3) इन्फ्रारेड थर्मल इमेजर।
