专利名称：动态辐射测温技术的制作方法
技术领域：
本发明为一种辐射测温技术。
温度是人类生活、生产和科学技术领域需要知道的一个重要参数，因此，测量温度受到科技术界和产业部门极大的重视。测量温度的方法大致分为接触和无接触两类。无接触测温以普朗克辐射理论为基�。惴河τ糜诠ひ怠⑴┮底灾梁教旌娇盏雀呒际趿煊�。由于受到被测体发射系数，光路上介质散射、吸收，环境条件(温度、湿度等)变化对主机及传输光纤的影响，致使辐射测温精度差，很难测到辐射体表面的真实温度，成为当前辐射测温的难点和科技界主攻的方向。
为了测到真温，目前采用方法有两种(1)工业上常用的亮度温度或比色温度仪，在测温前，根据被测对象，预先设置发射系数或发射系数坡度。这种方法的缺点很多，发射系数不仅和材料有关，还和被测体温度以及表面状况都有关，又未计及光路介质对测量精度的影响。(2)采用多色(多于两色)测温，加了一个发射系数随波长变化的关系式，(孙晓刚等，多光谱辐射测温理论综述，计量学报，第23卷，第4期，P248～250，2002年10月)。这种假定能够满足某些特定场合，缺乏普遍意义。实际情况非常复杂，不可能有一个公式适应所有情况下发射率与波长的关系。这样处理同样也没有考虑光路介质等因素的影响。
本发明针对上述缺点，提出了动态辐射测温技术。
本发明不同于过去靠一次测量的信号或多次测量信号的平均值决定温度的方法，提出用多波长(多于两色)连续测量温度，得到多组随时间变化的数字信号系列，通过这些信号处理确定被测体真温。这种测量方法我们叫做动态辐射测温。利用计算机处理信号的强大功能，从而为提高测温精度开创了新局面。为了实现动态测温技术，我们具体做了下面两项工作。
第一，分析了影响测温精度的诸因素。除了被测体的发射系数外，光路中介质的吸收、散射，光纤的损耗，环境温度、湿度、应力变化(对主机、传输光纤的影响)都对测温精度产生影响。我们提出用有效光电转换因子这个参数描述影响测温精度的全部因素，便于统一处理。
第二，引进数字信号处理技术，包括各种滤波，时频分析等，通过分析、比较、滤波等处理，达到消除有效光电转换因子，分离出只与真温有关的数据，从而测到被测体的真温。
附
图1动态辐射测温示意图附图1说明1-被测辐射体，2-光学镜头或导光棒，3-单芯长光纤，4-分色装置，5-光电器件，6-模拟处理电路及A/D转换，7-PC机，8-终端。
在现场测温时，温度仪的光学镜头或导光棒(2)对准被测辐射体(1)。辐射体(1)发射系数通常不为1，且与波长、它的温度及表面状况有关。辐射体(1)与光学镜头或导光棒(2)之间的光路上，常出现水蒸汽、烟雾、粉尘等介质。光学镜头或导光棒(2)采聚辐射体(1)的光信号经光纤(3)传至分色装置(4)。有些工作在环境不太恶劣的温度仪可以省去光纤(3)，通过光学镜头或导光棒(2)的光信号直接射到分色装置(4)上。分色装置(4)可以是多根分叉光纤与干涉滤色片组成的系统或由光栅与棱镜组成。分色装置(4)的出射光经光电器件(5)转换成电信号。光电器件(5)是单个光电器件或内调制光电管，或者是光敏线列或内调制光敏线列或者是光电阵列。由光电器件(5)输出的电信号经模拟电路及A-D转换(6)处理，然后将数字信号送入PC，最后在终端(8)显示温度和输出信号。
本发明的原理是在普朗克公式和维思公式的基础上进行了拓宽和实用化，能更好地解决实际测温问题。
本发明与现有辐射测温技术比较，具有如下优点1、把测温现场与标定条件的偏离统统归结于有效光电转化因子的变化，进行统一处理，符合生产实际，使得辐射温度仪适应的能力大大提高，有利于该温度仪推广应用。
2、采用动态辐射测温技术，解决了辐射测温长期以来难以测到真实温度的局面。
权利要求
1.一种动态辐射测温技术，用多波长连续测量的系列数据计算温度，以有效光电转换因子描述影响测温精度的诸因素，引进数字信号处理技术，达到在复杂条件下测出被测体的真实温度。
2.权利要求1所说的测温技术，其特征在于用多波长连续测量多组数字信号系列来确定被测体的温度，将时间这个参数引进测量之中。
3.权利要求1和权利要求2所说的测温技术，其特征在于有效光电转换因子既包括被测体的发射系数，也包括光路介质吸收和散射，传输光纤的损耗，环境温度和湿度对光纤以及主机的影响。它概括了影响测温精度的所有因素，便于统一消除和处理。
4.权利要求1和权利要求2所说的测温技术，其特征在于引进数字信号处理技术，包括各种滤波和时频分析，达到滤去有效光电转换因子，求得被测体真温的目的。
全文摘要
本发明是提出了一种动态辐射测温技术，通过用有效光电转换因子描述影响辐射测温诸因素，用动态测量消除有效光电转换因子，可以在复杂条件下测到被测体的真实温度。
文档编号G01J5/10GK1712915SQ20041001332
公开日2005年12月28日 申请日期2004年6月21日 优先权日2004年6月21日
发明者何民才 申请人:何民才
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