Analisis aplikasi modern teknologi termometer inframerah
Prinsip pengukuran suhu pada termometer inframerah adalah mengubah energi pancaran sinar infra merah yang dipancarkan suatu benda menjadi sinyal listrik. Besar kecilnya energi radiasi infra merah sesuai dengan suhu benda itu sendiri. Berdasarkan ukuran sinyal listrik yang dikonversi, suhu suatu benda dapat ditentukan. Teknologi pengukuran suhu inframerah telah berkembang hingga dapat memindai dan mengukur suhu suatu permukaan dengan perubahan termal, menentukan gambar distribusi suhu, dan dengan cepat mendeteksi perbedaan suhu yang tersembunyi. Ini adalah kamera pencitraan termal inframerah. Kamera pencitraan termal inframerah pertama kali digunakan di militer. Perusahaan TI Amerika mengembangkan sistem pengintaian pemindaian inframerah pertama di dunia pada tahun 1999. Sejak itu, teknologi pencitraan termal inframerah telah digunakan pada pesawat terbang, tank, kapal perang, dan senjata lainnya di negara-negara Barat. , sebagai sistem penampakan termal untuk target pengintaian, sangat meningkatkan kemampuan untuk mencari dan mencapai target. Kamera pencitraan termal inframerah yang diproduksi oleh perusahaan AGA Swedia berada di posisi terdepan dalam teknologi sipil.
Termometer inframerah terdiri dari sistem optik, detektor fotolistrik, penguat sinyal, pemrosesan sinyal, keluaran tampilan dan bagian lainnya. Sistem optik mengumpulkan energi radiasi infra merah target dalam bidang pandangnya. Besar kecilnya bidang pandang ditentukan oleh bagian optik termometer dan posisinya. Energi inframerah difokuskan pada fotodetektor dan diubah menjadi sinyal listrik yang sesuai. Sinyal melewati amplifier dan sirkuit pemrosesan sinyal, dan diubah menjadi nilai suhu target yang diukur setelah koreksi sesuai dengan algoritma perawatan internal instrumen dan emisivitas target.
Di alam, semua benda dengan suhu lebih tinggi dari nol mutlak terus-menerus memancarkan energi radiasi infra merah ke ruang sekitarnya. Besarnya energi radiasi infra merah suatu benda dan distribusinya menurut panjang gelombang berkaitan erat dengan suhu permukaannya. Oleh karena itu, dengan mengukur energi infra merah yang dipancarkan oleh suatu benda, suhu permukaannya dapat diukur secara akurat. Ini adalah dasar obyektif yang menjadi dasar pengukuran suhu radiasi infra merah.
Benda hitam adalah radiator ideal yang menyerap energi radiasi dari semua panjang gelombang tanpa refleksi atau transmisi energi. Emisivitas permukaannya adalah 1. Namun, hampir semua benda nyata yang ada di alam bukanlah benda hitam. Untuk memperjelas dan memperoleh aturan distribusi radiasi infra merah, model yang tepat harus dipilih dalam penelitian teoritis. Ini adalah model osilator terkuantisasi radiasi rongga tubuh yang diusulkan oleh Planck. Hukum Planck tentang radiasi benda hitam diturunkan, yaitu pancaran spektral benda hitam yang dinyatakan dalam panjang gelombang. Inilah titik tolak semua teori radiasi infra merah, sehingga disebut hukum radiasi benda hitam. Jumlah radiasi dari semua benda sebenarnya tidak hanya bergantung pada panjang gelombang radiasi dan suhu benda, tetapi juga pada faktor-faktor seperti jenis bahan, metode persiapan, proses termal, keadaan permukaan, dan kondisi lingkungan benda.
Pengukuran suhu inframerah mengadopsi analisis titik demi titik, yaitu radiasi termal dari area lokal suatu objek difokuskan pada satu detektor, dan daya radiasi diubah menjadi suhu melalui emisivitas objek yang diketahui. Karena objek yang berbeda untuk dideteksi, rentang pengukuran dan kesempatan penggunaan, desain tampilan dan struktur internal termometer inframerah berbeda, tetapi struktur dasarnya umumnya serupa, termasuk sistem optik, fotodetektor, penguat sinyal dan pemrosesan sinyal, serta keluaran tampilan. terdiri dari bagian lain. Radiasi inframerah yang dipancarkan oleh radiator. Memasuki sistem optik, radiasi infra merah dimodulasi menjadi radiasi bolak-balik oleh modulator, dan kemudian diubah menjadi sinyal listrik yang sesuai oleh detektor. Sinyal melewati amplifier dan rangkaian pemrosesan sinyal, dan diubah menjadi nilai suhu target yang diukur setelah koreksi sesuai dengan algoritma pada instrumen dan emisivitas target.
