Prinsip deteksi inframerah dan termometer inframerah
Inti dari deteksi inframerah (inframerah deteksi radiasi) dalam teknologi pengujian non-destruktif adalah menggunakan karakteristik radiasi inframerah dari objek untuk perekaman suhu inframerah non-kontak.
Inframerah adalah gelombang elektromagnetik dengan esensi yang sama dengan gelombang radio dan cahaya tampak, dengan panjang gelombang antara 00,76 dan 100 μm. Ini dapat dibagi menjadi empat kategori berdasarkan rentang panjang gelombang: inframerah dekat, inframerah pertengahan, inframerah jauh, dan inframerah sangat jauh. Posisinya dalam spektrum kontinu gelombang elektromagnetik adalah pada daerah antara gelombang radio dan cahaya tampak. Radiasi inframerah adalah radiasi gelombang elektromagnetik yang banyak digunakan yang ada di alam. Hal ini didasarkan pada pergerakan tidak teratur molekul dan atom yang dihasilkan oleh objek apa pun di lingkungan konvensional, yang secara konstan memancarkan energi inframerah termal. Semakin intens pergerakan molekul dan atom maka energi radiasinya semakin besar, begitu pula sebaliknya energi radiasinya semakin kecil.
Semua benda dengan suhu di atas nol derajat (-273.15K derajat ) akan terus memancarkan radiasi infra merah ke ruang sekitarnya akibat gerakan molekulnya. Besaran dan distribusi energi radiasi infra merah menurut panjang gelombang suatu benda berkaitan erat dengan suhu permukaannya. Dengan menggunakan detektor radiasi infra merah untuk mengubah sinyal daya yang dipancarkan suatu benda menjadi sinyal listrik (mengukur energi infra merah yang dipancarkan oleh benda itu sendiri), suhu permukaan benda dapat diukur secara akurat, atau distribusi spasial suhu permukaan objek yang dipindai dapat disimulasikan satu-ke-satu melalui sinyal keluaran perangkat pencitraan. Setelah diproses oleh sistem elektronik, ditransmisikan ke tampilan layar untuk mendapatkan gambar termal yang sesuai dengan distribusi suhu permukaan benda. Dengan menggunakan metode ini, dimungkinkan untuk mencapai pencitraan gambar keadaan termal jarak jauh dan pengukuran suhu target, serta menganalisis dan menilainya, yang merupakan prinsip dasar deteksi radiasi inframerah.
Hukum radiasi benda hitam Planck: Benda hitam adalah radiator ideal yang menyerap energi radiasi dari semua panjang gelombang, tanpa refleksi atau transmisi energi apa pun. Emisivitas permukaannya adalah 1. Meskipun tidak ada benda hitam nyata di alam, untuk memahami dan memperoleh hukum distribusi radiasi infra merah, perlu dipilih model yang sesuai dalam penelitian teoritis. Ini adalah model osilator kuantum radiasi rongga tubuh yang diusulkan oleh Planck, yang memperoleh hukum radiasi benda hitam Planck, yaitu pancaran spektral benda hitam yang diwakili oleh panjang gelombang. Ini adalah titik awal dari semua teori radiasi infra merah, dan oleh karena itu disingkat sebagai hukum radiasi benda hitam.
