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实时测量温度的方法技术

技术编号:8240785 阅读:183 留言:0更新日期:2013-01-24 21:09
一种实时测量温度的方法,其特征在于测量温度包含以下步骤:被测物体所发出的辐射光通过分光机构得到两个或两个以上多波长的辐射光束,由光电探测器接收不同波长的辐射能量,得到辐射能比值,根据黑体辐射理论公式计算相应的温度值,以高温范围内标准黑体辐射源所标定的温度值为基准获得单波长辐射能的修正系数,利用修正后的单波长辐射能计算得到低温范围内的温度值。本发明专利技术的优点是是通过多波长光学测温技术减小了物体表面发射率、测温距离、测温角度以及气流、杂质等环境因素所带来的测量误差,提高了温度测量的准确性,同时通过修正后的单波长辐射测温提高测量精确度和稳定性,并极大地扩展了测量范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非接触式温度测量方法,特别涉及一种。
技术介绍
温度测量方法大致可分为两种接触法和非接触法。在接触式测温法中,广泛采用的是热电偶或热电阻等接触式温度传感器,该方法的优点是结构简单、可靠,准确度高,其缺点是不能用于动态测温,另外,对于高温以及超高温的温度测量,接触式测温法也不能胜任。目前非接触式测温法以辐射测温法为主,该方法具有测量范围广、不影响被测温度场及响应速度快等优点。近几十年来,由于电子技术、半导体材料以及计算机技术的飞速发展,辐射测温技术得到长足的进步,出现了多种高性能的辐射温度计。目前应用较为广泛的辐射温度计有单波长光学高温计、全波长辐射温度计以及比 色温度计。单波长光学高温计和及全波长辐射温度计灵敏度高,测量精度高,测温范围广,但必须已知被测物体的发射率,并且测量准确度容易受到测量距离、环境等因素的影响。比色温度计通过测量物体在两个或两个以上波长的光谱辐射亮度之比来测量温度,由于同一物体在两个或多个相近波长发射率比值的变化比较小,并且环境等影响因素也可消除,因此这种测温方式的准确度比较高,但这种方法需要选择合适的波长,限制了其测量范围,在低于700度温度下,由于辐射能比较小,测量的误差比较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有测温技术存在的问题,提供了一种多波长与单波长相结合的实时测温方法。本专利技术的设备由调制盘、滤波片、光电探测器、分光镜、电路系统、显示系统组成。其中光路由分光镜、滤波片组成。本专利技术测量温度包含以下步骤被测物体所发出的辐射光通过分光机构得到两个或两个以上多波长辐射光束,得到多波长辐射光束的方法为通过两个或两个以上不同波长的滤波片分离得到多波长辐射光束,由光电探测器接收不同波长的辐射能量,得到辐射能比值,根据黑体辐射理论公式计算相应的温度值,以高温范围内辐射能比值方法测定的温度值为基准获得单波长辐射能测温所需的修正系数,利用修正后的单波长辐射能计算得到低温范围内的温度值。本专利技术原理的依据是普朗克定律,该定律描述了物体的单色辐射力与温度以及波长之间的函数关系,普朗克公式为 EY 2 ΤΛ5夕(义)E(XJ) = ^exp (C2/(/ΙΓ))-I⑴其中,E ( λ , T)为物体的光谱辐射亮度,λ为物体的辐射波长,T为物体的温度,ε (λ)为物体在波长为λ时的发射率,C1为黑体辐射第一辐射常量3. 742X10_16Wgm2,C2是黑体辐射第二辐射常量I. 4388X l(T2mgK。对于温度为T的物体,对应于波长λ i和λ 2的辐射力之比R(T)为权利要求1.一种,其特征在于测量温度包含以下步骤被测物体所发出的辐射光通过分光机构得到两个或两个以上多波长辐射光束,由光电探测器接收不同波长的辐射能量,得到辐射能比值,根据黑体辐射理论公式计算相应的温度值,以高温范围内辐射能比值所测定的温度值为基准获得单波长辐射能测温所需的修正系数,利用修正后的单波长辐射能计算得到低温范围内的温度值。2.根据权利要求I所述的,其特征在于所述光路由分光镜、滤波片组成。3.根据权利要求I所述的,其特征在于所述得到多波长辐射光束的方法为通过两个或两个以上不同波长的滤波片分离得到多波长辐射光束。4.根据权利要求I所述的,其特征在于所述光电探测器为一个或多个。全文摘要一种,其特征在于测量温度包含以下步骤被测物体所发出的辐射光通过分光机构得到两个或两个以上多波长的辐射光束,由光电探测器接收不同波长的辐射能量,得到辐射能比值,根据黑体辐射理论公式计算相应的温度值,以高温范围内标准黑体辐射源所标定的温度值为基准获得单波长辐射能的修正系数,利用修正后的单波长辐射能计算得到低温范围内的温度值。本专利技术的优点是是通过多波长光学测温技术减小了物体表面发射率、测温距离、测温角度以及气流、杂质等环境因素所带来的测量误差,提高了温度测量的准确性,同时通过修正后的单波长辐射测温提高测量精确度和稳定性,并极大地扩展了测量范围。文档编号G01J5/46GK102889934SQ20111020054公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日专利技术者甘志银, 关国坚 申请人:甘志银本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时测量温度的方法,其特征在于测量温度包含以下步骤:被测物体所发出的辐射光通过分光机构得到两个或两个以上多波长辐射光束,由光电探测器接收不同波长的辐射能量,得到辐射能比值,根据黑体辐射理论公式计算相应的温度值,以高温范围内辐射能比值所测定的温度值为基准获得单波长辐射能测温所需的修正系数,利用修正后的单波长辐射能计算得到低温范围内的温度值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:甘志银关国坚
申请(专利权)人:甘志银
类型:发明
国别省市:

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