เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดเป็นเทอร์โมมิเตอร์ที่วัดอุณหภูมิ จาก รังสีความร้อนบางส่วนซึ่งบางครั้งเรียกว่ารังสีของวัตถุดำที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่กำลังวัด^{[ 1 ] [ 2 ]}บางครั้งเรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์เลเซอร์เนื่องจากใช้เลเซอร์ ช่วยในการเล็งเทอร์โมมิเตอร์ หรือ เทอร์โมมิเตอร์แบบไม่สัมผัสหรือปืนวัดอุณหภูมิเพื่ออธิบายความสามารถของอุปกรณ์ในการวัดอุณหภูมิจากระยะไกล โดยการทราบปริมาณ พลังงาน อินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุและค่าการแผ่รังสี ของวัตถุ อุณหภูมิของวัตถุมักจะสามารถกำหนดได้ภายในช่วงที่กำหนดของอุณหภูมิที่แท้จริง เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดเป็นกลุ่มย่อยของอุปกรณ์ที่เรียกว่า "เทอร์โมมิเตอร์รังสีความร้อน" ^{[ 2 ]}

บางครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิใกล้เคียงอุณหภูมิแวดล้อม การอ่านค่าอาจเกิดข้อผิดพลาดได้เนื่องจากการสะท้อนรังสีจากวัตถุที่ร้อนกว่า หรือเนื่องจากค่าการแผ่รังสีที่สันนิษฐานไว้ไม่ถูกต้อง^{[ 2 ]}

โดยพื้นฐานแล้วการออกแบบประกอบด้วยเลนส์เพื่อโฟกัสรังสีความร้อน อินฟราเรด ไปยังตัวตรวจจับซึ่งจะแปลงพลังงานรังสีเป็น สัญญาณ ไฟฟ้าที่สามารถแสดงผลในหน่วยอุณหภูมิได้หลังจากชดเชยอุณหภูมิแวดล้อมแล้ว วิธีนี้ช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิจากระยะไกลโดยไม่ต้องสัมผัสกับวัตถุที่ต้องการวัด เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดแบบไม่สัมผัสมีประโยชน์สำหรับการวัดอุณหภูมิในกรณีที่เทอร์โมคัปเปิลหรือเซ็นเซอร์แบบโพรบชนิดอื่นไม่สามารถใช้งานได้หรือไม่ให้ข้อมูลที่แม่นยำด้วยเหตุผลหลายประการ^{[ 2 ]}

สถานการณ์ทั่วไปบางประการ ได้แก่ กรณีที่วัตถุที่ต้องการวัดกำลังเคลื่อนที่ กรณีที่วัตถุถูกล้อมรอบด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเช่น ในการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำกรณีที่วัตถุอยู่ในสุญญากาศหรือบรรยากาศควบคุมอื่นๆ หรือในแอปพลิเคชันที่ต้องการการตอบสนองที่รวดเร็ว ต้องการอุณหภูมิพื้นผิวที่แม่นยำ หรืออุณหภูมิของวัตถุสูงกว่าจุดใช้งานที่แนะนำสำหรับเซ็นเซอร์แบบสัมผัส หรือการสัมผัสกับเซ็นเซอร์อาจทำให้วัตถุหรือเซ็นเซอร์เสียหาย หรือทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญบนพื้นผิวของวัตถุ

เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดสามารถใช้ในการตรวจสอบอุณหภูมิได้หลากหลายรูปแบบ ตัวอย่างบางส่วนได้แก่ การตรวจจับเมฆสำหรับการใช้งานกล้องโทรทรรศน์ระยะไกล การตรวจสอบอุณหภูมิและจุดร้อนของอุปกรณ์กลไกหรือไฟฟ้า การวัดอุณหภูมิของผู้ป่วยในโรงพยาบาลโดยไม่ต้องสัมผัส การตรวจสอบอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนหรือเตาอบเพื่อการสอบเทียบและการควบคุม การตรวจสอบจุดร้อนในการดับเพลิง การตรวจสอบวัสดุในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนหรือความเย็น และการวัดอุณหภูมิของภูเขาไฟ ในช่วงที่มีการระบาดของโรคที่ทำให้เกิดไข้ เช่นไวรัสโคโรนา SARSและโรคไวรัสอีโบลา เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบไข้ของผู้เดินทางที่เข้ามาโดยไม่ก่อให้เกิดการแพร่เชื้อที่เป็นอันตรายในหมู่ผู้ที่ได้รับการทดสอบ^{[ 3 ] [ 4 ]}

ในปี 2020 เมื่อการระบาดใหญ่ของ COVID-19แพร่ระบาดไปทั่วโลก มีการใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดเพื่อวัดอุณหภูมิของผู้คนและห้ามไม่ให้พวกเขาเข้าไปในสถานที่ที่มีโอกาสแพร่เชื้อหากพวกเขามีอาการไข้ หน่วยงานสาธารณสุข เช่นFDAในสหรัฐอเมริกาได้ออกกฎเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องและความสม่ำเสมอของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด^{[ 5 ]}

อุปกรณ์ตรวจวัดอุณหภูมิด้วยอินฟราเรดมีหลายประเภท ทั้งแบบพกพาและแบบติดตั้งถาวร

เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดมีคุณสมบัติเฉพาะหลายประการ รวมถึงความแม่นยำและช่วงการวัด เครื่องมือที่เรียบง่ายกว่าอาจมีข้อผิดพลาดในการวัดประมาณ ± 2 °C (3.6 °F)

อัตราส่วนระยะห่างต่อจุดวัด (D:S) คืออัตราส่วนระหว่างระยะห่างจากพื้นผิวที่ต้องการวัดกับเส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นที่วัดอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น หากอัตราส่วน D:S เท่ากับ 12:1 หมายความว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นที่วัดคือหนึ่งในสิบสองของระยะห่างจากวัตถุ เทอร์โมมิเตอร์ที่มีอัตราส่วน D ต่อ S สูงกว่าจะสามารถวัดอุณหภูมิบนพื้นผิวที่เฉพาะเจาะจงและแคบกว่าได้ในระยะทางที่ไกลกว่าเทอร์โมมิเตอร์ที่มีอัตราส่วนต่ำกว่า อุปกรณ์ที่มีอัตราส่วน 12:1 สามารถวัดอุณหภูมิวงกลมขนาด 1 นิ้วได้ในระยะห่าง 1 ฟุต ในขณะที่อุปกรณ์ที่มีอัตราส่วน 10:1 จะวัดวงกลมขนาด 1 นิ้วได้ในระยะห่าง 10 นิ้ว และวัดวงกลมที่กว้างกว่าและไม่เฉพาะเจาะจงขนาด 1.2 นิ้วได้ในระยะห่าง 12 นิ้ว

พื้นที่เป้าหมายที่เหมาะสมควรมีขนาดอย่างน้อยสองเท่าของจุดที่ระยะนั้น^{[ 6 ]}โดยพื้นที่ที่เล็กกว่าเมื่อเทียบกับระยะทางจะส่งผลให้การวัดมีความแม่นยำน้อยลง ไม่ควรวางเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดไว้ใกล้กับเป้าหมายที่ร้อนมากเกินไป เนื่องจากความใกล้ชิดนี้อาจทำให้ความร้อนสะสมในตัวเรือนของเทอร์โมมิเตอร์และทำให้เซ็นเซอร์เสียหายได้ โดยทั่วไปแล้วข้อผิดพลาดในการวัดจะลดลงก็ต่อเมื่อระยะห่างมากเกินไปเท่านั้น เนื่องจากผลกระทบของการสะท้อนแสงและการรวมแหล่งความร้อนอื่นๆ ไว้ภายในขอบเขตการมองเห็นของเซ็นเซอร์^{[ 7 ] [ 8 ]}

ตามกฎของ Stefan–Boltzmannพลังงานการแผ่รังสีเป็นสัดส่วนกับกำลังสี่ของอุณหภูมิ ดังนั้นเมื่อพื้นผิวการวัดมีทั้งบริเวณร้อนและเย็น อุณหภูมิที่แสดงอาจสูงกว่าอุณหภูมิเฉลี่ยจริง และใกล้เคียงกับค่าเฉลี่ยกำลัง สี่ ^{[ 9 ]}

พื้นผิวส่วนใหญ่มีค่าการแผ่รังสีสูง (มากกว่า 0.9 สำหรับพื้นผิวทางชีวภาพส่วนใหญ่) และเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดส่วนใหญ่ใช้สมมติฐานแบบง่ายนี้ อย่างไรก็ตาม พื้นผิวสะท้อนแสงมีค่าการแผ่รังสีต่ำกว่าพื้นผิวที่ไม่สะท้อนแสง เซ็นเซอร์บางตัวมีการตั้งค่าค่าการแผ่รังสีที่ปรับได้ ซึ่งสามารถตั้งค่าเพื่อวัดอุณหภูมิของพื้นผิวสะท้อนแสงและไม่สะท้อนแสงได้ เทอร์โมมิเตอร์ที่ไม่สามารถปรับค่าได้อาจใช้ในการวัดอุณหภูมิของพื้นผิวสะท้อนแสงได้โดยการทาสีหรือติดเทปที่ไม่สะท้อนแสง แต่ความแม่นยำอาจลดลงบ้าง

เซ็นเซอร์ที่มีการตั้งค่าค่าการแผ่รังสีที่ปรับได้ยังสามารถใช้ในการสอบเทียบเซ็นเซอร์สำหรับพื้นผิวที่กำหนด หรือเพื่อวัดค่าการแผ่รังสีของพื้นผิวได้ เมื่อทราบอุณหภูมิของพื้นผิวอย่างแม่นยำ (เช่น โดยการวัดด้วยเทอร์โมมิเตอร์แบบสัมผัส) สามารถปรับการตั้งค่าค่าการแผ่รังสีของเซ็นเซอร์ได้จนกว่าการวัดอุณหภูมิด้วยวิธีอินฟราเรดจะตรงกับอุณหภูมิที่วัดได้ด้วยวิธีสัมผัส การตั้งค่าค่าการแผ่รังสีจะระบุค่าการแผ่รังสีของพื้นผิว ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการวัดพื้นผิวที่คล้ายกันในภายหลังได้ (เท่านั้น)

เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดที่พบได้บ่อยที่สุดคือ ไพโรมิเตอร์อินฟราเรดแบบจุด หรือไพโรมิเตอร์ อินฟราเรด ซึ่งวัดอุณหภูมิ ณ จุดใดจุดหนึ่งบนพื้นผิว (จริงๆ แล้วเป็นพื้นที่ค่อนข้างเล็กที่กำหนดโดยอัตราส่วน D:S) โดยปกติแล้วเครื่องมือเหล่านี้จะฉายจุดสีแดงที่มองเห็นได้ลงบนกึ่งกลางของพื้นที่ที่กำลังวัด เพื่อระบุจุดที่กำลังวัด แต่ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการวัด พื้นที่เชิงมุมที่วัดจริงจะแตกต่างกันไปตามเครื่องมือ และไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะจุดที่มองเห็นได้เท่านั้น

อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง แม้จะไม่ใช่เทอร์โมมิเตอร์โดยตรง ได้แก่ ระบบสแกนอินฟราเรดและกล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด ระบบสแกนอินฟราเรดจะสแกนพื้นที่ขนาดใหญ่ โดยทั่วไปจะใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบจุดที่ชี้ไปยังกระจกหมุน อุปกรณ์เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตที่เกี่ยวข้องกับสายพานลำเลียงหรือกระบวนการแบบ "เว็บ" เช่น แผ่นกระจกหรือโลหะขนาดใหญ่ที่ออกจากเตาอบ ผ้า และกระดาษ หรือกองวัสดุต่อเนื่องตามสายพานลำเลียง กล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดหรือกล้องอินฟราเรดนั้นโดยพื้นฐานแล้วคือเทอร์โมมิเตอร์รังสีอินฟราเรดที่วัดอุณหภูมิหลายจุดในพื้นที่ค่อนข้างใหญ่เพื่อสร้างภาพสองมิติที่เรียกว่าเทอร์โมแกรมโดยแต่ละพิกเซลแสดงถึงอุณหภูมิ เทคโนโลยีนี้ใช้หน่วยประมวลผลและซอฟต์แวร์มากกว่าเทอร์โมมิเตอร์แบบจุดหรือแบบสแกน และใช้สำหรับการตรวจสอบพื้นที่ขนาดใหญ่ การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การเฝ้าระวังรอบพื้นที่โดยใช้โดยบุคลากรทางทหารหรือเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัย การตรวจสอบ/การตรวจสอบคุณภาพกระบวนการผลิต และการตรวจสอบจุดร้อนหรือเย็นของอุปกรณ์หรือพื้นที่ปิดเพื่อวัตถุประสงค์ในการบำรุงรักษาด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพ

กล้องถ่ายภาพ ที่ใช้ฟิล์มอินฟราเรดและเลนส์ที่เหมาะสม ฯลฯ เรียกอีกอย่างว่า "กล้องอินฟราเรด" กล้องประเภทนี้จะบันทึกเฉพาะแสงอินฟราเรดระยะใกล้เท่านั้น และไม่ไวต่อรังสีความร้อนจากวัตถุที่มีอุณหภูมิห้อง

• คณะอนุกรรมการ ASTM E20.02 ว่าด้วยการวัดอุณหภูมิด้วยรังสี
• โบโลมิเตอร์
• เครื่องวัดอุณหภูมิ
• สมการซากุมะ-ฮัตโตริ
• กล้องถ่ายภาพความร้อน
• เทอร์โมกราฟี

• หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดทั่วไปที่อาจส่งผลเสียต่อโปรแกรมการตรวจสอบด้วยอินฟราเรด