Vinnureglur og kerfissamsetning innrauðra hitamæla
Innrautt hitamælir samanstendur af sjónkerfi, ljósnema, merkjamagnara, merkjavinnslueiningu, skjá og úttakseiningu. Ljóskerfið safnar innrauðri geislunarorku frá skotmarkinu innan sjónsviðs þess. Stærð sjónsviðsins ræðst af ljóshlutum hitamælisins og fyrirkomulagi þeirra. Innrauða orkan beinist að ljósaskynjaranum og er breytt í samsvarandi rafmerki. Eftir að hafa farið í gegnum magnarann og merkjavinnslurásina er merkinu breytt í hitastigsgildi mælda marksins sem byggir á innbyggðum reikniritum og leiðréttingu markgeislunar.
Í náttúrunni gefa allir hlutir með hitastig yfir algjöru núlli stöðugt frá sér innrauða geislaorku inn í rýmið í kring. Stærð innrauðrar geislunarorku hlutar og dreifing hans yfir bylgjulengdir hafa mjög náið samband við yfirborðshita hans. Þess vegna er hægt að ákvarða yfirborðshitastigið nákvæmlega með því að mæla innrauða orkuna sem geislar frá hlutnum sjálfum. Þetta er hlutlægur grunnur innrauðrar geislunarhitamælinga.
Blackbody er tilvalinn ofn. Það gleypir geislunarorku af öllum bylgjulengdum án endurkasts eða sendingar, og yfirborðsgeislun þess jafngildir 1. Hins vegar eru nánast engir raunverulegir hlutir í náttúrunni svartir. Til að skilja og fá lögmálin um dreifingu innrauðrar geislunar verður að nota viðeigandi fræðilegt líkan til rannsókna: magnbundið sveiflulíkan af geislun í holrúmi sem Planck lagði til. Þetta leiðir til lögmáls Plancks um svartlíkamsgeislun, sem lýsir litrófsgeislunarútstreymi svarthluta sem fall af bylgjulengd. Það þjónar sem upphafspunktur allra kenninga um innrauða geislun og er þekkt sem geislunarlögmál svartkroppa. Geislunarmagn allra raunverulegra hluta veltur ekki aðeins á geislunarbylgjulengd og hitastigi hlutar, heldur einnig af efnisgerð, framleiðsluaðferð, varmasögu, yfirborðsástandi og umhverfisþáttum. Þess vegna, til að beita geislunarlögmáli svartlíkamans á raunverulega hluti, verður að taka upp hlutfallsstuðul sem tengist efniseiginleikum og yfirborðsaðstæðum - nefnilega losun. Þessi stuðull gefur til kynna hversu nálægt varmageislun raunverulegs hlutar er svartlíkamsgeislun og gildi hans er á bilinu 0 til minna en 1. Samkvæmt geislalögmálum er hægt að vita innrauða geislunareiginleika hvers hlutar þegar útgeislun efnisins er fengin. Helstu þættir sem hafa áhrif á losun eru ma efnisgerð, grófleiki yfirborðs, eðlisefnafræðileg uppbygging og efnisþykkt.
Þegar markhitastigið er mælt með innrauðum geislunarhitamæli mælir tækið fyrst innrauða geislunarmagn marksins innan vinnubylgjusviðs þess og reiknar síðan markhitastigið. Einlita hitamælir er í réttu hlutfalli við geislunarmagnið innan eins bylgjusviðs, en tveggja lita hitamælir er í réttu hlutfalli við hlutfall geislastærða frá tveimur bylgjusviðum.
