2. Radiazione termica
Il termometro a infrarossi (termometro IR) è uno strumento per la rilevazione della temperatura da distanza ravvicinata e in assenza
di contatto con la superficie
Funziona grazie alla radiazione termica
Il principio fondamentale su cui fonda le basi è una
generalizzazione della legge di Stefan-Boltzmann
corrisponde alla legge di Planck
sull’emissione di radiazioni
2
3. Radiazione infrarossa
Agli inizi del secolo XX Planck, Stefan, Boltzmann, Wien e Kirchhoff
La radiazione infrarossa è una parte della luce solare e si può scomporre riflettendosi attraverso un prisma
Possiede energia
in relazione con la curva di emissione di un corpo nero
• definivano le attività dello spettro elettromagnetico
• stabilivano una relazione per descrivere l'energia infrarossa
Video di approfondimento sulle radiazioni infrarosse
3
4. Termometro a infrarossi
4
Misura la temperatura
1. in circostanze dove altre tipologie di sensori a contatto non possono essere utilizzati
2. nei casi in cui il corpo sul quale si vuole effettuare la misurazione è:
3. in situazioni in cui è richiesta una misurazione immediata
Una delle principali applicazioni delle radiazioni infrarosse è
• In movimento
• Circondato da un campo elettromagnetico
• Sotto vuoto o ad una specifica atmosfera controllata
5. Come funziona un termometro a infrarossi?
Per spiegare il funzionamento dei termometri a IR si parte da un concetto base della fisica:
Ogni corpo emette una radiazione elettromagnetica (Legge di Planck)
1. La radiazione emessa è proporzionale alla temperatura del corpo
(Legge di Stefan-Boltzmann)
2. La lunghezza d’onda alla quale l’intensità della radiazione emessa
è massima varia con la temperatura (Legge di Wien)
collegamento diretto tra l’energia che emette un corpo e la sua temperatura superficiale
5
6. Come funziona un termometro a infrarossi?
Legge di Stefan-Boltzmann
E = Energia totale della radiazione emessa
ε = Emissività
σ = Costante di Boltzmann = 5,67 * 10-8 Wm-2K-4
T = Temperatura del corpo (in Kelvin)
A = Area della superficie misurata
λMAX = Lunghezza d’onda (massima emissione di energia)
b = Costante dello spostamento di Wien = 2,8978 * 10-3 mK
T = Temperatura del corpo (in Kelvin)
Legge di Wien
6
7. Come funziona un termometro a infrarossi?
Le componenti interne dei termometri sono:
una termopila
un sensore (o rilevatore) sensibile alla radiazione infrarossa
un microprocessore
un multiplatore
un microprocessore che riceve il segnale della temperatura rilevata
convertendolo in uscita su uno schermo.
rileva costantemente la temperatura dall’ambiente
7
