Принцип рада и састав система инфрацрвеног термометра
Инфрацрвени термометар се састоји од оптичког система, фотоелектричног детектора, појачивача сигнала, обраде сигнала, излаза на екрану и других делова. Оптички систем прикупља циљну енергију инфрацрвеног зрачења у свом видном пољу, а величина видног поља је одређена оптичким деловима термометра и његовом позицијом. Инфрацрвена енергија се фокусира на фотодетектор и претвара у одговарајући електрични сигнал. Сигнал пролази кроз појачало и коло за обраду сигнала, и конвертује се у вредност температуре мерене мете након кориговања према алгоритму унутрашњег третмана инструмента и емисивности мете.
У природи, сви објекти са температуром вишом од апсолутне нуле непрестано емитују енергију инфрацрвеног зрачења у околни простор. Величина енергије инфрацрвеног зрачења објекта и његова дистрибуција према таласној дужини имају веома блиску везу са температуром његове површине. Дакле, мерењем инфрацрвене енергије коју зрачи сам објекат може се тачно одредити температура његове површине, што је објективна основа за мерење температуре инфрацрвеног зрачења.
Црно тело је идеализовани радијатор који апсорбује енергију зрачења свих таласних дужина, нема рефлексију или пренос енергије и има емисивност 1 на својој површини. Међутим, стварни објекти у природи скоро да нису црна тела. Да би се разјаснио и добио закон расподеле инфрацрвеног зрачења, у теоријском истраживању мора се изабрати одговарајући модел. Ово је квантизовани осцилаторни модел зрачења телесних шупљина који је предложио Планк, па је тако изведен закон Планковог зрачења црног тела, односно спектралног зрачења црног тела израженог таласном дужином, што је полазна тачка свих теорија инфрацрвеног зрачења, па је назван закон зрачења црног тела. Количина зрачења свих стварних објеката зависи не само од таласне дужине зрачења и температуре објекта, већ и од врсте материјала који чини објекат, методе припреме, термичког процеса, стања површине и услова околине. Стога, да би закон зрачења црног тела био применљив на све практичне објекте, мора се увести пропорционални коефицијент везан за својства материјала и површинска стања, односно емисивност. Овај коефицијент показује колико је топлотно зрачење стварног објекта блиско зрачењу црног тела, а његова вредност је између нуле и вредности мање од 1. Према закону зрачења, све док је емисивност материјала позната, познате су карактеристике инфрацрвеног зрачења било ког објекта. Главни фактори који утичу на емисивност су: врста материјала, храпавост површине, физичка и хемијска структура и дебљина материјала.
Када се термометар за инфрацрвено зрачење користи за мерење температуре мете, прво је потребно измерити инфрацрвено зрачење мете у његовом опсегу, а затим термометар израчунава температуру мерене мете. Монохроматски пирометар је пропорционалан количини зрачења унутар опсега; двобојни пирометар је пропорционалан односу количине зрачења у две траке.
