Infračervený teploměr je měřicí přístroj na teplotu z povrchu objektu z záření černého tělesa - záření typu černého tělesa - která vyzařuje v infračervené . Termín infračervený pyrometr se také používá, pokud jde o měření vysokých teplot objektu nebo prostředí (pec, oheň, sopka atd. ). Takový teploměr se někdy mylně nazývá laserový teploměr, pokud mu pomáhá laser zaměřit, nebo dokonce bezkontaktní teploměr, aby zdůraznil svou schopnost měřit teplotu na dálku, na rozdíl od běžných kontaktních teploměrů.
Isaac Newton zdůrazňuje spektrum světla v roce 1666 . Poznamenává, že denní světlo procházející hranolem se rozpadá na barevné pásy zvané „ spektra “. V roce 1880 , William Herschel měří relativní energii každé z těchto pásem, včetně kromě červené, to znamená, že v infračervený.
Ve 20. letech 20. století formulovali vědci Max Planck , Joseph Stefan , Ludwig Boltzmann , Wilhelm Wien a Gustav Kirchhoff základní rovnice elektromagnetického spektra i rovnice pro radiační energii v infračervené oblasti. Koncept infračerveného pyrometru uvádí Charles R. Darling ve své knize Pyrometrie z roku 1911. Nástup elektroniky ve 30. letech umožňuje industrializaci prvních teploměrů tohoto typu, které jsou nyní klasickým měřicím přístrojem pro osobní, průmyslové a akademické aplikace. .
Infračervený (IR) teploměr měří teplotu kvantifikací radiační energie emitované v infračerveném spektrálním pásmu . Jakýkoli objekt nad absolutní nulou ( 0 K ) emituje toto záření. Znalostí množství energie emitované objektem a jeho emisivity lze tedy určit jeho teplotu. Tato metoda umožňuje měřit teplotu na dálku, na rozdíl od jiných typů teploměrů, jako jsou termočlánky . Je tedy možné měřit teplotu, je-li předmět v pohybu, je-li obklopen elektromagnetickým polem , je-li umístěn ve vakuu atd.
Nejzákladnější infračervený teploměr se skládá z čočky, která zaměřuje infračervenou radiační energii na detektor, který ji převádí na elektrický signál. Po kompenzaci se tento signál převede na teplotu. Tato metoda měření může být velmi přesná za předpokladu, že bude dobře kalibrována, přičemž měřené záření závisí na mnoha parametrech: emisivita objektu, uniformita zdroje, geometrie zařízení.
Infračervené měření je optické měření :
Infračervené měření je měření povrchu :
Aby bylo zajištěno spolehlivé měření, musí být optická cesta mezi měřicím bodem a snímací hlavou pyrometru udržována čistá. Systém čištění vzduchu zabraňuje ulpívání prachu, výparů a jiných nečistot na optice. Aby se tomuto ucpání zabránilo, používají se čisticí systémy.
To mimo jiné znamená, že systém čištění funguje perfektně a nepřetržitě. Nicméně zkušenosti ukazují, že v praxi se optika špinavé pozvolna v důsledku nepředvídaných odstávek nebo jiné defekty. To je obzvláště pozorováno v drsných podmínkách, jako je metalurgický průmysl, cementárny nebo spalovací pece.
Měření teploty prováděné monochromatickým pyrometrem se pak postupně mění. Čtení teploty klesá, což někdy zbytečně přivolává hořáky nebo jakýkoli jiný topný systém.
Toto zařízení tak umožňuje s velkou přesností vzdáleně měřit teplotu objektu. Běžné aplikace zahrnují měření na pohybujících se, korozivních předmětech ve vakuovém reaktoru nebo vystavených intenzivním elektromagnetickým polím, stejně jako všechny aplikace vyžadující velmi krátké doby odezvy . Můžeme citovat:
Volba teplotního senzoru musí být provedena podle typu aplikace, s přihlédnutím k okolním podmínkám, teplotním rozsahům a požadované přesnosti měření.