इन्फ्रारेड थर्मामीटर के घटक और कार्य सिद्धांत
इन्फ्रारेड सिस्टम: ऑप्टिकल सिस्टम, फोटोइलेक्ट्रिक, सिग्नल एम्पलीफायर और सिग्नल प्रोसेसिंग, डिस्प्ले आउटपुट और अन्य घटकों द्वारा इन्फ्रारेड थर्मामीटर। ऑप्टिकल सिस्टम अपने लक्ष्य के दृश्य क्षेत्र के अभिसरण अवरक्त विकिरण ऊर्जा, थर्मामीटर के ऑप्टिकल भागों द्वारा दृश्य क्षेत्र के आकार और उनके स्थान का निर्धारण करता है। इन्फ्रारेड ऊर्जा को फोटोइलेक्ट्रिक पर केंद्रित किया जाता है और एक संगत विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाता है। यह संकेत एम्पलीफायरों और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट से गुजरने के बाद लक्ष्य के लिए तापमान मान में परिवर्तित हो जाता है और उपकरण में उपयोग किए गए एल्गोरिदम के अनुसार लक्ष्य उत्सर्जन के लिए सही किया जाता है। इन्फ्रारेड थर्मामीटर ऑपरेटिंग सिद्धांत, तकनीकी विनिर्देशों, पर्यावरणीय स्थितियों और संचालन और रखरखाव की समझ उपयोगकर्ता के लिए इन्फ्रारेड थर्मामीटर को सही ढंग से चुनने और उपयोग करने का आधार है।
इसके अलावा, लक्ष्य और पाइरोमीटर को पर्यावरण की स्थिति, जैसे तापमान, वातावरण, प्रदूषण और हस्तक्षेप और प्रदर्शन संकेतकों और सुधार विधियों पर अन्य कारकों में स्थित होना चाहिए। ** शून्य से ऊपर के तापमान वाली कोई भी वस्तु अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित करती है। अवरक्त थर्मामीटर वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त किरणों की तरंग दैर्ध्य को प्राप्त करता है और मापता है, और इसी तापमान को प्राप्त किया जा सकता है। ** शून्य डिग्री से ऊपर के तापमान वाली सभी वस्तुएं लगातार आसपास के स्थान में अवरक्त विकिरण ऊर्जा उत्सर्जित कर रही हैं। वस्तु की अवरक्त विकिरण ऊर्जा का आकार और तरंग दैर्ध्य द्वारा इसका वितरण - और इसकी सतह के तापमान का बहुत करीबी रिश्ता है। इसलिए, वस्तु द्वारा स्वयं विकीर्ण की गई अवरक्त ऊर्जा के माप के माध्यम से, यह अपने सतह के तापमान को सटीक रूप से निर्धारित करने में सक्षम होगा, जो अवरक्त विकिरण तापमान माप के लिए उद्देश्यपूर्ण आधार है। ब्लैकबॉडी विकिरण कानून: ब्लैकबॉडी एक आदर्श रेडिएटर है, जो विकिरण ऊर्जा के सभी तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है, कोई ऊर्जा प्रतिबिंब और संचरण नहीं करता है, इसकी सतह की उत्सर्जन क्षमता 1 है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रकृति में कोई वास्तविक ब्लैक बॉडी नहीं है, लेकिन अवरक्त विकिरण वितरण के नियम को स्पष्ट करने और प्राप्त करने के लिए, सैद्धांतिक अध्ययन में उपयुक्त मॉडल चुनना होगा, जो कि प्लैंक ने बॉडी कैविटी रेडिएशन क्वांटाइजेशन वाइब्रॉनिक मॉडल को आगे रखा, जिससे ब्लैक बॉडी रेडिएशन के प्लैंक के नियम का जन्म हुआ, यानी ब्लैक बॉडी स्पेक्ट्रल रेडिएशन की तरंग दैर्ध्य, यह सभी अवरक्त विकिरण सिद्धांत के लिए शुरुआती बिंदु है, इसलिए ब्लैक बॉडी रेडिएशन का नियम कहा जाता है। रेडियोमेट्रिक तापमान माप पर वस्तु उत्सर्जन का प्रभाव: प्रकृति में वास्तविक वस्तुओं का अस्तित्व, लगभग सभी ब्लैक बॉडी नहीं हैं। विकिरण की सभी वास्तविक वस्तुएँ विकिरण की तरंग दैर्ध्य और वस्तु के तापमान पर निर्भर होने के अलावा, वस्तु की सामग्री के प्रकार, तैयारी के तरीकों, तापीय प्रक्रियाओं, साथ ही सतह की स्थिति और पर्यावरणीय परिस्थितियों और अन्य कारकों की संरचना के साथ भी निर्भर करती हैं। अवरक्त ऊर्जा को फोटोडिटेक्टर पर केंद्रित किया जाता है और एक संगत विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाता है। यह संकेत उपकरण के आंतरिक एल्गोरिदम और लक्ष्य उत्सर्जन सुधार के अनुसार एक एम्पलीफायर और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किटरी द्वारा लक्ष्य के तापमान मूल्य में परिवर्तित हो जाता है।
इसलिए, कृष्णिका विकिरण नियम को सभी वास्तविक वस्तुओं पर लागू करने के लिए, सामग्री की प्रकृति और सतह की स्थिति से संबंधित एक आनुपातिक गुणांक, यानी उत्सर्जन, को पेश करना आवश्यक है। यह गुणांक वास्तविक वस्तु के ऊष्मीय विकिरण की कृष्णिका विकिरण से निकटता को दर्शाता है और इसका मान शून्य से एक से कम के बीच होता है। विकिरण के नियम के अनुसार, जब तक हम सामग्री की उत्सर्जन क्षमता को जानते हैं, हम किसी भी वस्तु की अवरक्त विकिरण विशेषताओं को जानते हैं। उत्सर्जन क्षमता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं: सामग्री का प्रकार, सतह खुरदरापन, भौतिक और रासायनिक संरचना और सामग्री की मोटाई। अवरक्त विकिरण पाइरोमीटर के साथ किसी लक्ष्य का तापमान मापते समय, लक्ष्य के बैंड के भीतर अवरक्त विकिरण को पहले मापा जाता है, और फिर पाइरोमीटर द्वारा लक्ष्य के तापमान की गणना की जाती है।
