למידע נוסף על אופן פעולתו של מד החום האדום

Jan 16, 2024

השאר הודעה

למידע נוסף על אופן פעולתו של מד החום האדום

 

אקדח טמפרטורת הגוף מורכב ממערכת אופטית, גלאי פוטואלקטרי, מגבר אותות, עיבוד אותות, פלט תצוגה וחלקים אחרים. המערכת האופטית אוספת את אנרגיית קרינת האינפרא-אדום המטרה בתוך שדה הראייה שלה, וגודל שדה הראייה נקבע על פי הרכיבים האופטיים של אקדח מד החום ומיקומו. אנרגיית האינפרא אדום ממוקדת בפוטו-גלאי ומומרת לאות חשמלי מתאים. האות עובר דרך המגבר ומעגל עיבוד האותות, ומומר לערך הטמפרטורה של המטרה הנמדדת לאחר תיקון לפי אלגוריתם הטיפול הפנימי של המכשיר ופליטת המטרה.


בטבע, כל העצמים עם טמפרטורה גבוהה מאפס מוחלט פולטים כל הזמן אנרגיית קרינה אינפרא אדומה לחלל שמסביב. כמות אנרגיית הקרינה האינפרא-אדום של עצם והתפלגותו לפי אורך הגל קשורים קשר הדוק לטמפרטורת פני השטח שלו. לכן, על ידי מדידת אנרגיית האינפרא אדום שמקרין העצם עצמו, ניתן למדוד במדויק את טמפרטורת פני השטח שלו. זהו הבסיס האובייקטיבי שעליו מבוססת מדידת טמפרטורת קרינה אינפרא אדומה.


גוף שחור הוא רדיאטור אידיאלי הסופג אנרגיית קרינה מכל אורכי הגל ללא השתקפות או שידור אנרגיה, ופליטת פני השטח שלו היא 1. עם זאת, כמעט כל העצמים הממשיים הקיימים בטבע אינם גופים שחורים. על מנת להבהיר ולקבל את כללי ההפצה של קרינת אינפרא אדום, יש לבחור מודל מתאים במחקר תיאורטי. זהו מודל המתנד המקוונטי של קרינת חלל הגוף שהוצע על ידי פלאנק. נגזר חוק קרינת הגוף השחור של פלאנק, כלומר הקרינה הספקטרלית של הגוף השחור המתבטאת באורך גל. זוהי נקודת המוצא של כל תיאוריות הקרינה האינפרא אדום, ולכן היא נקראת חוק קרינת הגוף השחור. כמות הקרינה של כל העצמים בפועל תלויה לא רק באורך גל הקרינה ובטמפרטורה של האובייקט, אלא גם בגורמים כמו סוג החומר, שיטת הכנה, תהליך תרמי, מצב פני השטח ותנאי הסביבה של האובייקט. לכן, על מנת להחיל את חוק קרינת הגוף השחור על כל העצמים האמיתיים, יש להכניס מקדם פרופורציונלי הקשור לתכונות החומר ולמצב פני השטח, כלומר, הפליטה. מקדם זה מייצג עד כמה הקרינה התרמית של עצם ממשי קרובה לקרינת הגוף השחור ויש לו ערך בין אפס לערך הנמוך מ-1. לפי חוק הקרינה, כל עוד ידועה פליטת החומר, מאפייני הקרינה האינפרא-אדום ניתן לדעת על כל חפץ. הגורמים העיקריים המשפיעים על הפליטה הם: סוג החומר, חספוס פני השטח, מבנה פיזי וכימי ועובי החומר.


בעת שימוש באקדח מדחום קרינה אינפרא אדום למדידת הטמפרטורה של מטרה, עליך למדוד תחילה את כמות קרינת האינפרא אדום של המטרה בטווח אורכי הגל שלה, ולאחר מכן להשתמש באקדח מד החום כדי לחשב את הטמפרטורה של המטרה הנמדדת. אקדח הטמפרטורה הוא פרופורציונלי לכמות הקרינה ברצועה; אקדח הטמפרטורה הוא פרופורציונלי ליחס בין כמות הקרינה בשתי הרצועות.

 

4 thermometer

שלח החקירה