Prinsip deteksi inframerah (deteksi radiasi inframerah)
Inti dari pendeteksian infra merah (inframerah deteksi radiasi) dalam metode teknologi pengujian tak rusak adalah memanfaatkan karakteristik radiasi infra merah suatu benda untuk metode pencatatan suhu infra merah non kontak.
Inframerah adalah sejenis gelombang elektromagnetik, dengan gelombang radio dan cahaya tampak yang sifatnya sama, panjang gelombang antara 0.76 ~ 100μm, menurut rentang panjang gelombangnya dapat dibagi menjadi inframerah dekat, inframerah tengah, empat kategori inframerah jauh, inframerah jauh, inframerah sangat jauh, yaitu spektrum gelombang elektromagnetik kontinu di wilayah gelombang radio dan cahaya tampak antar lokasi. Radiasi inframerah adalah keberadaan alami dari berbagai radiasi elektromagnetik, hal ini didasarkan pada objek apa pun di lingkungan biasa akan menghasilkan molekul dan atomnya sendiri yang bergerak tidak teratur, dan terus-menerus memancarkan energi inframerah termal, molekul dan atom yang bergerak lebih intens, semakin besar energi radiasinya, dan sebaliknya, semakin kecil energi radiasinya.
Semua suhu dalam derajat nol (-273.15K derajat ) di atas benda, akan disebabkan oleh pergerakan molekulnya sendiri dan terus-menerus memancarkan radiasi infra merah ke ruang sekitarnya, besarnya energi radiasi infra merah benda tersebut dan distribusinya. panjang gelombang dan suhu permukaannya memiliki hubungan yang sangat erat. Melalui detektor radiasi inframerah akan kekuatan sinyal radiasi objek diubah menjadi sinyal listrik (pada pengukuran energi radiasi inframerah objek itu sendiri), secara akurat dapat menentukan suhu permukaan, atau melalui sinyal keluaran perangkat pencitraan dapat sepenuhnya satu -ke-satu korespondensi untuk mensimulasikan pemindaian distribusi spasial suhu permukaan objek, diproses oleh sistem elektronik, ditransmisikan ke layar tampilan, dan distribusi panas permukaan objek dari peta gambar termal yang sesuai. Sinyal keluaran dapat mensimulasikan distribusi suhu spasial pada permukaan yang dipindai secara tepat satu banding satu. Dengan menggunakan metode ini, Anda dapat mewujudkan target pencitraan gambar keadaan termal jarak jauh dan pengukuran serta analisis dan penilaian suhu, yang merupakan prinsip dasar deteksi radiasi inframerah.
Hukum radiasi benda hitam Planck: benda hitam adalah benda radiasi ideal, menyerap semua panjang gelombang energi radiasi, tidak ada refleksi dan transmisi energi, emisivitas permukaannya adalah 1. Meskipun tidak ada benda hitam nyata di alam, tetapi untuk memperjelas dan mendapatkan hukum distribusi radiasi infra merah dalam kajian teoritis harus dipilih model yang sesuai, yaitu Planck dikemukakan oleh tubuh radiasi rongga kuantisasi model vibronik, sehingga menurunkan benda hitam Planck. Dengan demikian diturunkan hukum Planck tentang radiasi benda hitam, yaitu dinyatakan dalam panjang gelombang pancaran spektral benda hitam, yang merupakan titik tolak dari semua teori radiasi infra merah, yang disebut sebagai hukum radiasi benda hitam.
Hampir semua benda sebenarnya yang ada di alam bukanlah benda hitam. Semua radiasi benda sebenarnya selain panjang gelombang radiasi dan suhu benda, tetapi juga dengan komposisi jenis bahan benda, metode persiapan, proses termal, serta keadaan permukaan dan kondisi lingkungan dan lainnya faktor. Oleh karena itu, agar hukum radiasi benda hitam dapat diterapkan pada semua benda nyata, faktor skala, yaitu emisivitas, yang berkaitan dengan sifat material dan keadaan permukaan, harus diterapkan. Koefisien ini menyatakan kedekatan radiasi termal suatu benda nyata dengan radiasi benda hitam, dan mempunyai nilai antara nol dan nilai kurang dari satu. Menurut hukum radiasi, segera setelah emisivitas suatu bahan diketahui, sifat radiasi infra merah suatu benda juga diketahui.
