Hvernig er innrauður hitamælir notaður við heitvalsingu?
1. Grunnreglur
Allir hlutir með hærra hitastig en **núll senda stöðugt frá sér innrauða geislunarorku inn í rýmið í kring. Eiginleikar innrauðra geislunar hlutar: Stærð geislunarorkunnar og dreifing hennar eftir bylgjulengdum eru nátengd yfirborðshita hans. Þess vegna, með því að mæla innrauðu orkuna sem geislar frá hlutnum sjálfum, er hægt að mæla yfirborðshita hans nákvæmlega. Þetta er hlutlægi grunnurinn sem mælingar á hitastigi innrauðrar geislunar eru byggðar á.
Innrauða hitamælir, einnig þekktur sem innrauð geislun hitastigsmæling, er tækni sem notar innrauða geislun frá hlutnum sjálfum til að mæla hitastig hlutar. Innrauð geislun, eða innrauðir geislar, er rafsegulgeislun með bylgjulengd á milli 0,76 μm og 1000 μm. Fyrir ákjósanlegan svartan líkama er heildargeislunarkraftur allra bylgjulengda sem sendar eru út til hálfhvelsins á hverja flatarmálseiningu (vísað til sem heildargeislun eða geislunarstyrkur) 4 sinnum hitastig hlutarins. Í réttu hlutfalli við kraftinn í:
Mb(T)=σT4(1)
Þetta eru Stefan-Boltzmann lögin. Meðal þeirra er σ=5.6697×10-8W/m2K4 kallaður Stephen-Boltzmann fasti.
Jafna (1) er notuð fyrir raunverulega hluti og þarf að margfalda með geislunarhraðanum:
Mgb(T)=εσT4
Það má sjá að sjálfsprottinn geislunarstyrkur Mgb (T) hvers hlutar er tengdur hitastigi hlutarins og útgeislun hlutarins. Geislun ε hlutar er í beinu samhengi við eiginleika efnis hans (samsetning, málmur og málmlaus, kristal og formlaus o.s.frv.), yfirborðsástand (sléttleiki og grófur yfirborðs, oxunarstig, mengun eða yfirborðshúð osfrv. .) og hitastig hlutarins. Svo lengi sem útblástur hlutarins er rétt valinn er hægt að fá raunverulegt hitastig hins mælda hluta nákvæmlega.
Innrauða hitamælirinn er samsettur úr þremur hlutum: sjónkerfi, greiningareiningu og merkjavinnslu. Meginhlutverk sjónkerfisins er að safna geislunarkrafti mældu skotmarksins og einbeita því að innrauða skynjaranum. Hlutverk innrauða skynjarans er að umbreyta móttekinni innrauða geislun í rafmagnsmerki.
