یکشنبه, ۲۴ فروردین ۱۳۹۹ ۰۱:۳۷ ۲۹۶
چچ

تابش سنج حرارتی TEMPERATURE RADIOMETER


تابش سنج ها سیستم های پسیو یا غیر فعالی هستند که تابش اشعه منعکس شده یا گسیل شده از اشیاء مورد نظر را دریافت و اندازه گیری می کنند. این مورد شامل منابع آسمانی و کیهانی، اجسام سطح زمین و یا دریا نیز می شود. تابش سنجهای مادون قرمز می توانند برای اندازه گیری دمای سطح یک جسم استفاده شوند. با فرض اینکه میزان گسیلمندی یک سطح برابر است، تابش را می توان به دما تبدیل کرد (معادله استفان-بولتزمن). تابش سنجها در واقع گیرنده های پهن باند با نویز کم هستند که ابزاری برای تشخیص یا اندازه گیری انرژی تابشی است. این اصطلاح به ویژه در دستگاههای مورد استفاده برای اندازه گیری اشعه مادون قرمز اعمال می شود.



شکل 1- تابش سنج حرارتی


تابش سنج ها دارای انواع مختلفی هستند که در روش اندازه گیری یا تشخیص آنها تفاوت وجود دارد. آنهایی که با افزایش درجه حرارت دستگاه کار می کنند، مانند دماسنج هرشل، آشکارساز های حرارتی نامیده می شوند. سنجنده های حرارتی که معمولاً در این تجهیز مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از ترموکوپل، (که هنگام گرم شدن، ولتاژ تولید می کند) و یا بولومتر، (که هنگام گرم شدن دچار تغییر مقاومت الکتریکی می شود). دستگاه هایی که در اصل می توانند یک کوانتوم واحد انرژی تابشی مانند صفحه عکاسی Becquerel را تشخیص دهند، آشکارساز های کوانتومی نامیده می شوند. سلول فوتوالکتریک پایه بسیاری از آشکارسازهای کوانتومی فعلی است. تابش سنج تشعشع را با استفاده از ترموکوپل ها یا فتودیودها تشخیص می دهد. ترموکوپل اتصال بین دو هادی است که از طریق اثر ترموالکتریک اختلاف دما را به اختلاف پتانسیل تبدیل می کند.



شکل 2- ترموکوپل صنعتی


دستگاه های تابش سنج که عمدتاً به صورت دستی استفاده می شوند، به دلیل میدان دید آنها و آلودگی جو میان جسم و سنسور باید نزدیک به هدف مورد نظر قرار گیرند. برای به حداقل رساندن اثر آلودگی، اغلب این تجهیز در باندهای طیف الکترومغناطیسی (خارج از باند های جذب بخار آب، دی اکسید کربن و غیره) کار می کنند. شاید بتوان نقص اصلی تابش سنجهای مادون قرمز را غیرقابل مشاهده بودن تابش نور مادون قرمز توسط چشم انسان دانست که به نوعی خود مزیت این دستگاه نیز به حساب می آید! اطلاع از دانستن محل دقیق برخورد پرتو نوری بسیار مهم است، چراکه در صورت برخورد نور مادون قرمز با نقطه ای در خارج از محدوده مورد نظر، باعث ورود خطا در اطلاعات ثبت شده می گردد. لذا داشتن اطلاعات دقیق در مورد محل، اندازه و نوع سطح برای این اندازه گیری حائز اهمیت است. در برخی از انواع تجاری تابش سنج ها، سیستم TTL/SLR توانسته این مشکل را برطرف سازد با استفاه از سیستم تابش امواج الکترومغناطیسی TTL/SLR، می توان ناحیه روشن شده توسط لامپ LED را به طور مستقیم توسط نور مادون قرمز تابش سنج نمایش داد که این ناحیه همان نقطه مورد نظر جهت اندازه گیری دما را نشان می دهد. این تابش و تابش مادون قرمز همواره در یک راستا هستند. این تابش به شناسایی محل دقیق تابش مادون قرمز کمک می کند.



شکل 3- سیستم تابش امواج الکترومغناطیسی TTL/SLR


امروزه در مدل های خاص، با قرار دادن سیستم های مختلف حتی اثر ذرات اتمسفر بین پدیده مورد سنجش و دستگاه را در همان محل اندازه گیری از بین برده اند و دیگر نیازی به آنالیزهای خاص نمی باشد. برخی تابش سنج های فضابرد بر روی ماهواره و هوابرد بر روی هواپیما در حال استفاده می باشند. مشهورترین محموله های اپتیکی حامل آن، سنجنده MODIS ،ASTER ،LandSat ،Sentinel و غیره می باشد.



شکل - 4، استفاده از یک تابش سنج حرارتی در عملیات میدانی

آدرس کوتاه شده:
فهرست طبقات
پربازدیدترین مطالب معرفی تجهیزات آزمایشگاهی