Infrared Radiometer Nedir?
Infrared radiometer (IR radyometre), bir yüzeyin veya nesnenin yaydığı kızılötesi (termal) radyasyonu ölçerek temassız sıcaklık bilgisini elde eden sensördür. Ölçüm, cismin doğal olarak yaydığı ısı enerjisine dayanır.
Nasıl Çalışır?
Her cisim sıcaklığına bağlı olarak kızılötesi radyasyon (IR) yayar. IR radyometre:
- Nesneden gelen termal IR radyasyonu algılar
- Bu radyasyonu Stefan–Boltzmann yasasına göre sıcaklığa dönüştürür
- Temas etmeden ölçüm yapar
Ölçüm Dalga Boyu
- Genellikle 8 – 14 µm (atmosferik pencere)
Bu bant, atmosferik soğurmanın düşük olduğu ve en doğru sıcaklık ölçümünün yapıldığı aralıktır.
Ne Ölçer?
- Yüzey sıcaklığı (bitki yaprağı sıcaklığı, toprak, su, asfalt vb.)
- Termal radyasyon akısı
Dolaylı olarak:
- Bitki su stresi
- Gece soğuması / Don riski
- Isı adası etkisi
Spektral aralık 8–14 µm (mikrometre) ifadesi, sensörün algıladığı elektromanyetik dalga boyu aralığını belirtir. Bu sensör özelinde, kızılötesi (infrared – IR) ışınım ölçülmektedir.
Neden 8–14 µm?
Bu aralık, dünya yüzeyi, bitkiler, hayvanlar, binalar gibi nesnelerin doğal olarak yaydığı ısı radyasyonunun zirve yaptığı bölgedir.
- Termal radyasyon (sıcaklık yayınımı), Stefan–Boltzmann Yasası ve Planck eğrisi ile tanımlanır.
- Örneğin bir nesne yaklaşık 20–30 °C sıcaklıktaysa, en yoğun yayınımı 8–12 µm civarındadır.
Atmosferik Neden?
8–14 μm aralığı, atmosferin “şeffaf pencere” bölgesi olarak bilinir:
- Atmosfer bu dalga boylarındaki radyasyonu çok az soğurur (absorb eder).
- Böylece yüzeyden çıkan ısıyı doğrudan ölçmek mümkündür.
- 14 μm’den sonra CO₂ ve H₂O buharı ışınımı büyük oranda absorbe eder.
Pyrgeometer İle Farkı
| Özellik | Infrared radiometer | Pyrgeometer |
|---|---|---|
|
Ölçüm |
Yüzey sıcaklığı |
Uzun dalga radyasyonu |
|
Görüş açısı |
Dar (belirli bir alan) |
Geniş (yarım küre) |
|
Dalga boyu |
8 – 14 µm |
4,5 – 50 µm |
|
Kullanım |
Nesne/bitki sıcaklığı |
Enerji dengesi |
|
Çıkış |
°C |
W/m² |
Görüş Alanı (Field of View)
Apogee SI-411 sensörü 22° yarı açıya sahiptir. Formül:
r = d × tan(θ)
Alan çapı = 2r
Burada:
- d = sensör ile hedef yüzey arasındaki mesafe (örneğin 1 metre)
- θ = yarı açı (22°)
- Alan çapı = 2r
Sensör yüzeyden uzaklaştıkça ölçülen alan doğrusal olarak genişler.
1 metre uzaklıktaki yüzey için:
r = 1 · tan(22°) ≈ 1 · 0.404 = 0.404 m
Çap = 2 × 0.404 = 0.808 m (yaklaşık 81 cm)
Yani sensör 1 metre ötede 81 cm çapında bir daireden ölçüm yapar.
2 metre uzaklıktaki yüzey için:
r = 2 · tan(22°) ≈ 2 · 0.404 = 0.808 m
Çap = 2 × 0.808 = 1.616 m
2 metre mesafede yaklaşık 1.6 metrelik alanı kapsar.
Özet:
- 0.5 m mesafede → Yaklaşık 40 cm çap
- 1 m mesafede → Yaklaşık 81 cm çap
- 2 m mesafede → Yaklaşık 1.6 m çap
- 5 m mesafede → Yaklaşık 4 m çap
Tarımda Infrared Radiometer (IR) Sensörün Anlamı
IR sensör şu soruya cevap verir: “Bitki şu an streste mi?”
- Transpirasyon düşüşü erken yakalanır
- Don riski hava sıcaklığından önce tespit edilir
- Gece–gündüz sürekli ölçüm yapılır
Yüzey Sıcaklığını Tahmin Etmeyin, Ölçün
Bitkide stres çoğu zaman hava sıcaklığında değil, yaprak ve toprak yüzey sıcaklığında başlar.
İletişime Geçin
Yorumlar