ניתוח יישומים של מדי חום אינפרא אדום מודרניים
עקרון מדידת הטמפרטורה של מדחום האינפרא אדום הוא להמיר את אנרגיית קרינת האינפרא אדום הנפלטת מהאובייקט לאות חשמלי. גודל אנרגיית הקרינה האינפרא-אדום תואם את הטמפרטורה של העצם עצמו. על פי גודל האות החשמלי המומר, ניתן לקבוע את הטמפרטורה של האובייקט. טכנולוגיית מדידת טמפרטורה אינפרא אדום פותחה כדי לסרוק ולמדוד את טמפרטורת פני השטח בשינויים תרמיים, לקבוע את תמונת חלוקת הטמפרטורה שלו ולזהות במהירות הבדלי טמפרטורה נסתרים. זהו הצילום התרמי האינפרא אדום. מצלמות הדמיה תרמיות אינפרא אדום שימשו לראשונה בצבא. בשנת 2019, TI Corporation מארצות הברית פיתחה את מערכת הסיור הראשונה בעולם לסריקת אינפרא אדום. מאוחר יותר, טכנולוגיית הדמיה תרמית אינפרא אדום שימשה ברציפות בכלי טיס, טנקים, ספינות מלחמה וכלי נשק אחרים במדינות המערב, כמערכת ראייה תרמית למטרות סיור, היא משפרת מאוד את היכולת לחפש ולפגוע במטרות. מצלמת ההדמיה התרמית האינפרא אדום המיוצרת על ידי חברת AGA השבדית נמצאת בעמדה מובילה בטכנולוגיה אזרחית.
מדחום האינפרא אדום מורכב ממערכת אופטית, גלאי פוטואלקטרי, מגבר אותות, עיבוד אותות, פלט תצוגה וחלקים אחרים. המערכת האופטית אוספת את אנרגיית הקרינה האינפרא-אדום המטרה בשדה הראייה שלה, וגודל שדה הראייה נקבע לפי החלקים האופטיים של המדחום ומיקומו. אנרגיית אינפרא אדום ממוקדת בפוטו-גלאי ומומרת לאות חשמלי מתאים. האות עובר דרך המגבר ומעגל עיבוד האותות, ומומר לערך הטמפרטורה של המטרה הנמדדת לאחר תיקון לפי האלגוריתם של הטיפול הפנימי במכשיר ופליטה של המטרה.
בטבע, כל העצמים עם טמפרטורה גבוהה מאפס מוחלט פולטים כל הזמן אנרגיית קרינה אינפרא אדומה לחלל שמסביב. גודל אנרגיית הקרינה האינפרא-אדום של עצם והתפלגותו לפי אורך הגל קשורים קשר הדוק לטמפרטורת פני השטח שלו. לכן, על ידי מדידת אנרגיית האינפרה האדומה המוקרנת על ידי העצם עצמו, ניתן לקבוע במדויק את טמפרטורת פני השטח שלו, שהיא הבסיס האובייקטיבי למדידת טמפרטורת קרינה אינפרא אדום.
גוף שחור הוא רדיאטור אידיאלי, הסופג את כל אורכי הגל של אנרגיית הקרינה, אין לו השתקפות או העברה של אנרגיה, ויש לו פליטות של 1 על פני השטח שלו. עם זאת, חפצים מעשיים בטבע הם כמעט לא גופים שחורים. על מנת להבהיר ולקבל את התפלגות קרינת אינפרא אדום, יש לבחור מודל מתאים במחקר התיאורטי. זהו מודל המתנד המקוונטי של קרינת חלל הגוף שהוצע על ידי פלאנק, ובכך נגזר חוק קרינת הגוף השחור של פלאנק, כלומר הקרינה הספקטרלית של הגוף השחור המתבטאת באורך הגל, שהיא נקודת ההתחלה של כל תיאוריות הקרינה האינפרא-אדום. נקרא חוק קרינת הגוף השחור. כמות הקרינה של כל העצמים בפועל תלויה לא רק באורך גל הקרינה ובטמפרטורה של האובייקט, אלא גם בסוג החומר המרכיב את האובייקט, שיטת ההכנה, התהליך התרמי, מצב פני השטח ותנאי הסביבה.
מדידת טמפרטורה אינפרא אדום מאמצת שיטת ניתוח נקודתית, כלומר, הקרינה התרמית של אזור מקומי של האובייקט ממוקדת בגלאי בודד, ועוצמת הקרינה מומרת לטמפרטורה באמצעות הפליטה של האובייקט הידוע. . בשל החפצים שזוהו, טווחי המדידה ואירועי השימוש השונים, עיצוב המראה והמבנה הפנימי של מדי חום אינפרא אדום שונים, אך המבנה הבסיסי הוא בדרך כלל דומה, כולל בעיקר מערכת אופטית, גלאי צילום, מגבר אותות ועיבוד אותות, פלט תצוגה ועוד. חלקים. קרינת אינפרא אדומה הנפלטת על ידי רדיאטור. בכניסה למערכת האופטית, קרינת האינפרא אדום מווסתת לקרינה מתחלפת על ידי המאפנן, ומומרת לאות חשמלי מתאים על ידי הגלאי. האות עובר דרך המגבר ומעגל עיבוד האותות, ומומר לערך הטמפרטורה של המטרה הנמדדת לאחר תיקון לפי האלגוריתם במכשיר ופליטת המטרה.
