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INFRAROJO
Cada objeto
emite una energía radiante. La intensidad de esta radiación
es una Función de la temperatura del objeto. La radiación
de Cada longitúd de ondas aumenta según la temperatura, y
la determinación de la radiación sobre la longitúd de ondas
puede servir a establecer la temperatura del emisor. La energía
transmitida por las fuéntes de luz es principalmente transmitida
por photones. Todos los photones viajan a la velocidad de
la luz y pueden ser reflejados por unos espejos apropiados,
tanto mejer que su laboratorio puede ser desviado y dirigido
por ciertas lentillas.
La
energía de los photones es inversamente proporcional a su
longitúd de ondas. Los elementos de un thermómetro infrarojo
industrial son una optica de collección, un detector de radiación
y un indicador. La optica de colección dirigida al objetivo
transmite los photónes al detector de radiación que cambia
la energía de los photónes en una señal eléctrica. Uno de
los detectores es el detector quantum que es un cristal semiconductor.
El photón ejerce una interacción con el electrum en el enrejado
del cristal.
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La
energía del photón transferida al electrón
cuando es suficiente, lo liberta de su estado inmóvil y le
permite moverse a través del cristal. En el momento en que
el electron está libre puede producir una señal de voltaje.
Poco después el electrón da marcha atrás a un nivel inferior
de energía y vuelve a su estado límite. El detector quantum
es un mostrador con una longitúd particular A medida que la
temperatura de un objeto aumenta, sus colóres y su intensidad
van intensificándose tambien según eso el numero de photónes
emitidos aumenta y por consiguiente hay más electrónes líbres
en el cristal lo que provoca una señal más fuerte.
Desgraciadamente, los emisores emiten menos que los emisores
ideales. El ratio que va de una longitúd de ondas de un material
da una máscara con la misma temperatura es llamado espectral
emisividad. Varía entre zero y uno y da la diferencia entre
un ideal y un real material. La emisividad difiere de la longitúd
de ondas.
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La
autonomía de la temperatura de un thermómetro infrarojo
es reducida por causa de tres razones :
- El aumento de la temperatura no es bastante rápido en
una especial longitúd . Debido a este hecho la exactitúd
en esta autonomía de temperatura es muy baja
- Algunos objetos no tienen las características de una
emisión registrable en longitúd .
- Los photónes son transmitidos en una atmósfera que contiene
siempre carbón dióxido y vapor de agna. Estos gases entran
en diferentes bandas de longitúd de ondas. Así la medida
de esta especial longitúd de ondas dependerá de la longitúd
y de la humildad del laboratorio.
Por consiguiente el detector infrarojo debe ser adaptado
a la propia banda de longitúd de ondas por cada autonomía
de temperatura.
No es posible medir todas las temperaturas con alta exactitúd
utilizándo sólo un detector (es decir una especial longitúd
de ondas) todo este reajuste suena más bien difícil y
actualmente pocos puntos pueden llamar la atención afín
de mimimisar el error de medida de la temperatura.
La
fórmula abajo representa el error total de temperatura
del sistema y los componentes que contribuyen a este error.
T (sistema) = T (emisvidad) + T (Transmisión ) + T (fondo)
+ T instrumento
Así con cada fallo, cada compomente tiene que ser positivo,
negativo o zéro. El error de transmisón y el error de
fondo llamados errores de aplicación pueden ser controlados
..... los análisis siguientes muestran pues como minimizar
el error a un nivel aceptable. Como descrito arriba, el
instrumento colecta la radiación emanando del objetivo.
La señal de voltaje generado es proporcional a la radiación
de los objetos.
Para indicar la temperatura real la emisivitad automática
del instrumento debe coresponder a la emisividad del objetivo.
Este dial es el ajuste de un proyecto calibrado que permite
al usuario cortar el instrumento de la emisividad del
objetivo.
El diagrama tambien muestra que un material con una menor
emisividad tiene una inclinación menor abrupta. La inclinación
del voltaje a diferentes temparaturas es más pequeña y
pues los pequeños cambios en la temperatura son más dificiles
de detectar. La transmisión de la radiación es un punto
importante e igual que un thermómetro infrarojo. Determina
la temperatura del objetivo midiendo cantitativamente
sus radiaciones.
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La
cantidad de la energía radiante recitada al detector es
influenciada por la transmisión del laboratorio. Las faltas
de transmisión son causadas por objetos, partículas y hasta
moléculas de gas. Estos materiales intermediários absorben
o reflejan algo de la radiación antes de que llegue al detector
.
Si esta pérdida es significativa, el instrumento casi inevitablemente
da una temperatura inferior a la actual. Los errores de
transmisión pueden ser minimizados al mantener las lentillas
límpias, al hacer que la transmisión del laboratorio sea
lo más breve posible y apartando lo más lejos posible los
objetos sólidos. En caso en que las perdidas de transmisión
son conocidas, es posible compensarlas si no hubiera objetos
calientes cerca del objetivo (como horno ) no podría haber
error de fondo.
Este caso es desgraciadamente utópico en una fundición,
donde hay montones de objetos calientes en los alredores
del objetivo. Estos objetivos emiten radiación tan bien
y en ciertos casos incluso en la banda de longitúd de ondas
donde el detector está ajustado. La radiación emitida por
fuéntes ajenas a la selecion del objetivo es llamada "radiación
de fondo ".
Si la radiación detectada incluye una radiación que viene
del objetivo y un componente adicional virniendo de las
fuéntes de fondo, la temperatura es superior a la temperatura
del real objetivo. La radiación de fondo no debe presentar
un problema para medir la temperatura a menos que tenga
una intensidad significativa cuando el resplendor de la
fuente de fondo al detector de longitúd de ondas es comparable
o incluso superior al del objetvo. Bajo las siguientes circonstancias
la radiación detectada incluye un adicional componente de
las fuéntes de fondo, un objetivo que es inferior al campo
de vista del instrumento .
En este caso la únidad ve más allá del objetivo en el fondo.
Otro factor importante es que incluso si las lentillas no
parecen poder guiar el objeto de fondo podría ser un error
de temperatura .
La radiación emitida por el objeto de fondo podría ser reflejada
en espejos o ser transmitida a través de ventanas. La reflectividad
y la transmisión influyen en la dimension de la contribución
hecha por la radiación del fondo al detector de energía
para minimizar el efecto de la radiación del fondo una posicion
de la cabeza que evita cada contribución de radiación de
fondo debería ser elegido.
Además el instrumento debe utilisar una región espectral
donde la emisividad del objetivo es alta.
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