Sut mae'r thermomedr yn cael ei ddefnyddio mewn rholio poeth?
1. Egwyddorion sylfaenol
Mae pob gwrthrych sydd â thymheredd uwch na sero yn allyrru egni ymbelydredd isgoch i'r gofod o'i amgylch yn gyson. Nodweddion ymbelydredd isgoch gwrthrych: mae gan faint yr egni ymbelydredd a'i ddosbarthiad yn ôl y donfedd berthynas agos iawn â'i dymheredd arwyneb. Felly, trwy fesur yr egni isgoch sy'n cael ei belydru gan y gwrthrych ei hun, gellir pennu tymheredd ei wyneb yn gywir, sef y sail wrthrychol ar gyfer mesur tymheredd ymbelydredd isgoch.
Mae thermomedr isgoch, a elwir hefyd yn fesuriad tymheredd ymbelydredd isgoch, yn dechnoleg sy'n defnyddio'r ymbelydredd is-goch a allyrrir gan y gwrthrych ei hun i fesur tymheredd gwrthrych. Pelydriad electromagnetig gyda thonfedd rhwng 0.76 μm a 1000 μm yw ymbelydredd isgoch neu ymbelydredd isgoch. Ar gyfer corff du delfrydol, mae cyfanswm pŵer ymbelydredd yr holl donfeddi a allyrrir fesul uned arwynebedd arwyneb i'r gofod hemisfferig (wedi'i dalfyrru fel cyfanswm ymbelydredd neu ddwysedd ymbelydredd) 4 gwaith tymheredd y gwrthrych. Yn gymesur â'r pŵer:
Mb(T)=σT4(1)
Dyma gyfraith Stephen-Boltzmann. Yn eu plith, gelwir σ=5.6697×10-8W/m2K4 cysonyn Stephen-Boltzmann.
Defnyddir hafaliad (1) ar gyfer gwrthrychau real ac mae angen ei luosi â'r allyredd:
Mgb(T)=εσT4
Gellir gweld bod dwysedd allyriadau digymell Mgb(T) unrhyw wrthrych yn gysylltiedig â thymheredd y gwrthrych ac allyriad y gwrthrych. Mae emissivity ε gwrthrych yn uniongyrchol gysylltiedig â'i briodweddau materol (cyfansoddiad, metel ac anfetel, grisial ac amorffaidd, ac ati), cyflwr arwyneb (wyneb llyfn a garw, gradd ocsidiad, llygredd neu cotio wyneb, ac ati) a thymheredd y gwrthrych. Cyn belled ag y gellir dewis emissivity y gwrthrych yn gywir, gellir cael tymheredd gwirioneddol y gwrthrych mesuredig yn gywir.
Mae thermomedr isgoch yn cynnwys tair rhan: system optegol, uned ganfod a phrosesu signal. Prif swyddogaeth y system optegol yw casglu pŵer ymbelydredd y targed mesuredig a'i wneud yn cydgyfeirio ar y synhwyrydd isgoch. Swyddogaeth y synhwyrydd isgoch yw trosi'r ymbelydredd is-goch a dderbynnir yn allbwn signal trydanol.
