מהו העיקרון והסיווג של מדי חום אינפרא אדום?
1. עקרון אינפרא אדום: כל עצם שהטמפרטורה שלו היא מעל * * אפס מעלות (-273 מעלות) יפלוט קרינה תרמית כלפי חוץ. ההבדל בטמפרטורה של העצם יגרום להבדל באנרגיה המוקרנת ובאורך הגל של גל הקרינה. עם זאת, קרינת אינפרא אדום כלולה תמיד. עבור עצמים מתחת לאלף מעלות צלזיוס, הגלים האלקטרומגנטיים החזקים ביותר שנפגעו מהקרינה התרמית שלהם הם גלי אינפרא אדום. לכן, על ידי מדידת קרינת האינפרא אדום של העצם עצמו, ניתן לקבוע במדויק את טמפרטורת המראה שלו. זהו הבסיס האובייקטיבי והעיקרון הבסיסי של מדידת טמפרטורת מדחום אינפרא אדום.
גוף שחור הוא רדיאטור אידיאלי הסופג אנרגיית קרינה מכל אורכי הגל ללא כל השתקפות או העברה של אנרגיה, והפליטה שלו היא 1. עם זאת, כמעט כל העצמים האמיתיים בעולם הטבע אינם גופים שחורים. על מנת להבהיר ולקבל את חוק הדיפוזיה של קרינת אינפרא אדום, יש לבחור מודל מתאים במחקר תיאורטי. זהו מודל המתנד המקוונטי של קרינת חלל הגוף שהוצע על ידי פלאנק, שגזר את חוק קרינת הגוף השחור של פלאנק, כלומר הקרינה הספקטרלית של קרינת הגוף השחור המתבטאת באורך גל. זוהי נקודת המוצא של כל תיאוריות הקרינה האינפרא אדום, ומכאן שהיא נקראת חוק קרינת הגוף השחור.
רמת הקרינה של כל העצמים האמיתיים תלויה לא רק באורך הגל ובטמפרטורה של הקרינה של האובייקט, אלא גם בגורמים כמו סוג החומר המשמש לבניית האובייקט, שיטות הכנה, היסטוריה תרמית ומראה ותנאים. לכן, על מנת להחיל את חוק קרינת הגוף השחור על כל העצמים האמיתיים, יש צורך להציג מקדם מידתיות הקשור לתכונות החומר ולמצבי המראה, כלומר פליטות. מקדם זה מייצג את רמת הקרבה בין הקרינה התרמית של עצמים אמיתיים לבין קרינת הגוף השחור, עם ערך שבין 0 ל-1. על פי חוק הקרינה, כל עוד ידועה פליטת החומר, ניתן לקבוע את מאפייני הקרינה האינפרא-אדום של כל עצם. הגורמים החשובים המשפיעים על פליטת החוט כוללים את סוג החומר, חספוס פני השטח, פריסה פיזית וכימית ועובי החומר.
2. עקרון העבודה והפריסה של מדחום אינפרא אדום: בעולם הטבע, כל העצמים עם טמפרטורות מעל * * אפס מעלות פולטים ברציפות אנרגיית קרינה אינפרא אדומה לחלל שמסביב. גודל ואורך הגל של אנרגיית הקרינה האינפרא-אדום של אובייקט קשורים קשר הדוק לטמפרטורת המראה שלו. לכן, על ידי מדידת אנרגיית האינפרא אדום המוקרן על ידי עצם עצמו, ניתן לקבוע במדויק את הטמפרטורה החיצונית שלו, שהיא הבסיס האובייקטיבי למדידת טמפרטורת קרינה אינפרא אדומה.
עקרון מדידת הטמפרטורה של מדחום אינפרא אדום הוא להמיר את אנרגיית הקרינה של האינפרא אדום הנפלט על ידי עצם (כגון פלדה מותכת) לאות חשמלי. גודל אנרגיית הקרינה האינפרא-אדום מתאים לטמפרטורת העצם (כגון פלדה מותכת) עצמו, וניתן לקבוע את טמפרטורת האובייקט (כגון פלדה מותכת) לפי השינוי בגודל האות החשמלי. מדחום האינפרא אדום מורכב ממערכת אופטית, גלאי פוטואלקטרי, מגבר אות, עונש עיבוד אותות, פלט ביצועים ומחלקות אחרות. המערכת האופטית מרכזת את אנרגיית הקרינה האינפרא אדום היעד בתוך שדה הראייה שלה, וגודל שדה הראייה נקבע על פי הרכיבים האופטיים ומיקומם של המדחום. אנרגיית אינפרא אדום ממוקדת בפוטו-גלאי ומומרת לאותות חשמליים מתאימים. האות מוגבר על ידי מגבר ומעובד על ידי מעגל עונשין, ולאחר מכן מומר לערך הטמפרטורה של המטרה לאחר תיקון בהתבסס על האלגוריתם של הטיפול הפנימי של המכשיר ופליטת המטרה.
כאשר מודדים את הטמפרטורה של מטרה באמצעות מדחום קרינה אינפרא אדום, השלב הראשון הוא למדוד את קרינת האינפרא אדום של המטרה בטווח אורכי הגל שלה, ולאחר מכן לחשב את הטמפרטורה של המטרה באמצעות דיסק מד החום. את העיקרון של מדי חום אינפרא אדום ניתן לחלק למדחום מונוכרומטי ולשני-מדחום צבעוני (מדחום קולורימטרי קרינה). מדי חום מונוכרומטיים הם פרופורציונליים לכמות הקרינה בתוך פס אורך הגל; מד החום הכפול הוא פרופורציונלי ליחס הקרינה בשתי פסים.
