Ítarleg skoðun á rekstrarreglu innrauðra hitamæla
Innrautt hitamælir samanstendur af sjónkerfi, ljósnema, merkjamagnara, merkjavinnslueiningu, skjá og úttakseiningu. Ljóskerfið safnar innrauðri geislaorku frá skotmarkinu innan sjónsviðs þess. Stærð sjónsviðsins ræðst af ljóshlutum hitamælisins og fyrirkomulagi þeirra. Innrauða orkan er lögð áhersla á ljósnemann og breytt í samsvarandi rafmerki. Þetta merki fer í gegnum magnarann og merkjavinnslurásina. Eftir kvörðun byggða á innbyggðum reikniritum og markgeislun er því umreiknað í hitagildi mælda marksins.
Í náttúrunni gefa allir hlutir með hitastig yfir algjöru núlli stöðugt frá sér innrauða geislaorku út í geiminn í kring. Stærð innrauðrar geislunarorku hlutar og dreifing hans yfir bylgjulengdir eru í náinni fylgni við yfirborðshita hans. Þess vegna er hægt að mæla yfirborðshitastig hlutar nákvæmlega með því að greina innrauða orkuna sem geislar frá hlutnum sjálfum. Þetta myndar hlutlægan grunn innrauðrar geislunarhitamælinga.
Blackbody er tilvalinn ofn. Það gleypir geislaorku af öllum bylgjulengdum án endurkasts eða sendingar, og yfirborðsgeislun þess jafngildir 1. Hins vegar eru næstum allir raunverulegir hlutir í náttúrunni ekki svartir. Til að rannsaka lögmál dreifingar innrauðrar geislunar verður að nota viðeigandi fræðilegt líkan. Planck setti fram magnstýrða sveiflulíkanið fyrir geislun í holrúmi, sem leiddi til lögmáls Plancks um svartlíkamsgeislun - litrófsgeislun svarthluts sem er gefin upp sem fall af bylgjulengd. Þetta er grunnurinn að öllum innrauðri geislunarkenningum og er þekkt sem lögmál svartlíkamsgeislunar.
Geislunarmagn raunverulegra hluta veltur ekki aðeins á geislunarbylgjulengd og hitastigi hlutar, heldur einnig af efnisgerð, framleiðsluaðferð, hitasögu, yfirborðsástandi og umhverfisaðstæðum. Þess vegna, til að beita geislunarlögmáli svarthlutans á raunverulega hluti, verður að taka upp hlutfallsstuðul sem tengist efniseiginleikum og yfirborðsástandi, þ.e. losun. Þessi stuðull gefur til kynna hversu nálægt varmageislun raunverulegs hlutar nálgast geislun svarthluta, á bilinu 0 til minna en 1. Samkvæmt geislalögmálum er hægt að ákvarða innrauða geislunareiginleika hvers hlutar þegar geislun efnisins er þekkt. Helstu þættir sem hafa áhrif á losun eru ma efnisgerð, ójöfnur yfirborðs, eðlis- og efnafræðileg uppbygging og efnisþykkt.
Þegar markhitastig er mælt með innrauðum geislunarhitamæli, skynjar tækið fyrst innrauða geislunarmagn marksins innan litrófssviðs þess og reiknar síðan markhitastigið. Fyrir einslita hitamæla er aflestur í réttu hlutfalli við geislunarmagnið innan bandsins. Fyrir tveggja lita hitamæla er aflestur í réttu hlutfalli við hlutfall geislunarmagns frá tveimur litrófsböndum.
