חוקי מדחום אינפרא אדום

חוקי מדחום אינפרא אדום

מדחום אינפרא אדום הוא כלי חיוני לאיתור תקלות מבניות פנימיות של שנאי כוח, והוא גם אמצעי חשוב לבקרת איכות המוצר ולניטור. זה מורכב בעיקר ממערכת אופטית, גלאי צילום, מגבר אות, עיבוד אותות, פלט תצוגה וחלקים אחרים. עבודתו העיקרון מוצג כדלקמן:

בטבע, כאשר הטמפרטורה של עצם כלשהו גבוהה מאפס, הוא יפלוט ברציפות אנרגיית קרינה אינפרא אדומה לחלל שמסביב. גודל ופיזור אנרגיית הקרינה קשורים לטמפרטורת פני השטח של האובייקט. לכן, אנו יכולים למדוד את הקרינה הנפלטת מהעצם. אנרגיית אינפרא אדום משמשת לקביעת הטמפרטורה של פני השטח שלו. זהו הבסיס האובייקטיבי שעליו מבוססת מדידת טמפרטורת קרינה אינפרא אדומה.

בואו נסתכל על חוק אחר לגבי מדי חום אינפרא אדום.
חוק קרינת גוף שחור: גוף שחור הוא רדיאטור אידיאלי. הוא סופג אנרגיית קרינה מכל אורכי הגל, אין לו השתקפות או העברה של אנרגיה, ויש לו פליטות של 1 על פני השטח שלו. יש לציין כי אין גוף שחור אמיתי בטבע, אך על מנת להבהיר ולקבל את חוק ההפצה של קרינה אינפרא אדומה יש לבחור מודל מתאים במחקר התיאורטי. זהו מודל המתנד המקוונטי של קרינת חלל הגוף שהוצע על ידי פלאנק, ובכך גוזר את חוק קרינת הגוף השחור של פלאנק, כלומר הקרינה הספקטרלית של הגוף השחור המתבטאת באורך גל, היא נקודת המוצא של כל תיאוריות הקרינה האינפרא-אדום, ולכן היא נקראת חוק קרינת גוף שחור.

השפעת פליטת האובייקטים על תרמומטריית קרינה: כמעט כל העצמים הממשיים הקיימים בטבע אינם גופים שחורים. 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 גוף שחור, וערכה הוא בין אפס לערך קטן מ-1. על פי חוק הקרינה, כל עוד ידועה פליטת החומר, קרינת האינפרא אדום ניתן לדעת מאפיינים של כל אובייקט. הגורמים העיקריים המשפיעים על הפליטה הם: סוג החומר, חספוס פני השטח, מבנה פיזי וכימי ועובי החומר.

כאשר משתמשים במדחום אינפרא אדום למדידת הטמפרטורה של מטרה, יש למדוד תחילה את קרינת האינפרא אדום של המטרה בטווח הרצועה שלה, ולאחר מכן את הטמפרטורה של המטרה הנמדדת מחושבת על ידי המדחום. מדחום בצבע אחד הוא פרופורציונלי לכמות הקרינה בתוך הרצועה; מדחום דו-צבעי הוא פרופורציונלי ליחס בין כמות הקרינה בשתי הרצועות.