Teplonadzor - infra

Mi az infravörös fény? Megtudtuk, hogy a hősugarakkal fedezték fel Herschel 1800-ban. Ahhoz, hogy megértsük a természet a termikus (infravörös) sugárzás és kölcsönhatása a minket körülvevő kell menni egy kicsit tovább az elméletet. Kezdjük egy meghatározást.

Az infravörös sugárzás - elektromágneses sugárzás elfoglal egy spektrális régiót közötti vörös végén a látható fény (a λ = 0,74 mikron) és frekvenciájú rádióhullámokat (a X = 1 mm).

Az elektromágneses sugárzás különböző hullámhosszúságú körülvesz minket mindenütt és folyamatosan. A látható fény - is elektromágneses hullámok, amelyek az emberi szem érzékeli az intenzitás és a spektrális összetétele (szín). Az érzékelés minden más elektromágneses hullámokat, szükségünk van a technikai eszközök. Segítségükkel vagyunk hallgatja a rádiót, TV-t nézni, nem az X-sugarakat. És csak az infravörös sugárzás forró tárgyak által érzékelhető embert melegség bőrt. Ezért az infravörös sugárzás nevezik „termikus” fény.

A legerősebb infravörös adó, természetesen, a napot. Körülbelül 50% -a napsugárzás az infravörös tartományban. Egy jelentős része (70-80%) a sugárzás energiája izzólámpák volfrámszálból esik az infravörös spektrumban.

Az infravörös sugárzás oszlik feltételes tartományokat. Nevét és határait a tartományok kapcsolódó technikai eszközök és a problémákat megoldani őket. Ezért lehetséges, hogy megtalálja több lehetőséget a szétválás. A leggyakoribb a területén a termikus szabályozás:

• proximális régióban (közeli infravörös, NIR): λ = 0,74 - 1,4 mm;
• rövidhullámú régió (rövid hullámú, SW): λ = 1,4 - 3 mikron;
• középhullámú régió (Mid-hullám, MW): λ = 3 - 5 mikron;
• A hosszú hullámhosszú régió (Long-hullám, LW): λ = 8 - 14 mikron;
• disztális régióját (infravörös, FIR): λ = 14-1000 mikron.

NIR tartományban és SW néha «visszavert infravörös», mert ezekben a tartományokban közönséges hőmérsékleten nem regisztrálja a saját, de csak tükrözi a tárgy infravörös sugárzás. A fő működési termikus képalkotó tartományok MW és LW néha «termikus infravörös», mert felvett a saját hőt sugárzással kapcsolatos tárgyak hőmérsékletét.

A határok ilyen működési tartományok meghatározott termikus ablakok légköri átláthatóságot. Az a tény, hogy áthaladó Föld légkörébe, az infravörös sugárzás révén van csillapítva szórás és a felszívódást. Nitrogén és oxigén a levegőben gyengítésére infravörös sugárzás eredményeként szórás, ami lényegesen kisebb, mint a látható fény. Különösen erősen elnyelik az infravörös sugárzást, a vízgőz és szén-dioxid. További csillapítás az infravörös sugárzás a légkörben jelenléte szuszpendált részecskék füst, por, finom vízcseppeket (ködöt, köd), és a csapadék (hó, eső).

Sugárzó energiát annak köszönhető, hogy az energia a más fajok, mint eredményeként összetett molekuláris és szubatomi folyamatok. A természet minden sugarak ugyanaz, ezek terjednek a térben az elektromágneses hullámokat. A forrás a hősugárzás a belső energiája a fűtött test, az összeg a sugárzó energia elsősorban attól függ, a fizikai tulajdonságok és a hőmérséklet a sugárzó test. Így minden a test, amelynek hőmérséklet eltér abszolút nulla sugárzik energia folyamatosan. Ebben az esetben a hullámhosszak által kibocsátott a test, a hőmérséklettől függ: minél magasabb a hőmérséklet, annál rövidebb a hullámhossz és a magasabb emissziós intenzitást.

A hőmérséklet 500 ° C alatt sugárzási szinte teljes egészében található az infravörös tartományban, mint a test látható, csak akkor, ha világít szem, ez nem gyullad ki magát. Növekvő hőmérséklettel a fénykibocsátási spektrum eltolódik a látható tartományban (könnyű frakció a látható tartományban növekszik), és maga a szervezet kezd világítani. Először, sötétvörös, majd piros, sárga, még nagyon magas hőmérsékleten, úgy tűnik, fehér (izzás). Ez növeli a teljes sugárzás energiája, és az energia infravörös sugárzás.

• Planck-képlet (hősugárzás energia hullámhossz eloszlása ​​a hőmérséklettől függően)
• Stefan-Boltzmann-törvény (a függőség a sugárzási teljesítmény, a test hőmérséklete)
• Wien-féle eltolódási törvény (a hullámhossz, amelynél a maximális sugárzást egy adott hőmérsékleten).

Kommunikációs kapacitása származó infravörös sugárzás a felületi hőmérsékletet használni az érintés hőmérséklet mérés az infravörös pirométerek és hőkamerák.

Bár az infravörös sugárzást engedelmeskedik az optika törvényeit, és ugyanolyan jellegű, mint a látható fény, infravörös sugárzás kölcsönhatása tárgyak megvannak a maga sajátosságai. Ez annak köszönhető, hogy az a tény, hogy az optikai tulajdonságok az anyagok (opacitás, reflexiós, törésmutató) az infravörös tartományban a spektrum általában meglehetősen eltér az optikai tulajdonságok a látható tartományban.

Számos olyan anyag, amely átlátszó a látható tartományban nem transzparensek az infravörös tartományban, és fordítva. Például, egy kis vizes réteg átlátszatlan az infravörös sugárzás. A lemezeket germánium és szilícium, átlátszatlan a látható tartományban, átlátszóak infravörös (termikus lentikuláris lencsék ezen anyagokból készült). Fekete papír átlátszó a távoli infravörös tartományban. A működési tartománya hosszú hullámú termikus ablaküvegek átlátszatlan és áttetsző polietilén.

Emissziós (és egy hozzá tartozó reflexiós együttható) - a legfontosabb jellemzője az a tárgy felületének az infravörös vezérlő, szintén nagyon eltér a jellemzőket a látható tartományban. A legtöbb fém az infravörös reflexiós jelentősen nagyobb, mint a látható fény. Attól függően, hogy az állam a felület reflexiós elérheti a 98%. Ebben a részben található egy külön cikket a gyakorlati mérési és emissziós fontosságának termikus mérések.

Hőmérsékletének mérésére tárgyak alacsony emissziójú (nagyfokú reflexió) problematikus, mivel a kimenő tőlük megosztani saját infravörös sugárzás kicsi (azaz rajta számított felületi hőmérséklet), míg ez az arány magas tükrözi a környező tárgyakat.

Felhasznált anyagok: TSB; Wikipedia; Planck M. "Theory of hősugárzás"; Jean Lecomte "infravörös sugárzás"; Deribere M. „gyakorlati alkalmazása infravörös sugarak”; Kozelkin VV Usoltsev JF "infravörös technológián alapuló," Gossorg J. "termográfia".