红外测温辐射率修正问题的研究

本文主要介绍了红外辐射测温在实际测量中误差产生的各种因素，同时对红外辐射测温中“辐射率修正”问题进行研究，并提出避开“辐射率修正”的物理模型。     

热电偶测温误差的时间常数分析

针对工业生产中温度检测问题，介绍了热电偶传感器在测温过程中，产生动态误差的原因，详细分析了时间常数τ对测温误差的影响，对指导工业生产具有一定的应用价值。     

辐射测温技术的应用研究

用替代法来校准光纤红外测温仪，克服了背景辐射和介值吸收的影响，避开了比辐射率修正，在同辐射体、同环境条件下，可以用光纤约外测温仪来替代金属热电偶温度计。     

热电偶测温误差的分析及修正方法

热电偶是工业中广泛使用的一种测温仪表,熟悉其工作原理,掌握其测温的误差来源和修正方法,可以减小测量误差,提高测量的精度。     

辐射测温区域的界定分析

文章讨论了谱色测温系统研究中,基于测温坐标系的辐射测温区域的界定问题。以线性发射率模型以及改进的单调发射率模型为基础,通过测温坐标系标尺的考察,分析了不同光谱发射率模型下的辐射测温坐标系所限定的辐射测温有效区域的规律特征;以实际应用中特定的谱色测温仪器为例,给出该仪器适用的辐射测温的理论区域,并用黑体实验进行了验证。     

红外测温原理及误差分析

从黑体辐射原理出发分析了红外测温的工作原理,推导了它的数学模型,描述了物体的辐射功率与波长、温度之间的关系,即红外测温必须根据实际测温范围,选择不同的工作波长．通过具体应用电路的实验数据,从环境、反射率、距离系数等几个方面,探讨和分析了测量精度的原因,得出了环境温度与被测目标温度之间的相互关系,验证了环境温度是红外测温产生误差的主要因素,并为消除测量误差提出了改进方法．     

一种红外测温方法的研究

本研究是基于现代量子理论的观点,建立新的红外辐射测温模型,从而提出避免辐射率修正这一困难的解决方案.实验结果表明,用基于现代量子理论的测温方法替代传统测温方法,可以大幅度提高红外辐射测温的准确度.     

光谱比辐射率对卫星遥感地表温度影响的研究

应用分裂窗方法反演地表温度的结果表明：地表温度不仅线性地依赖于ＡＶＨＲＲ的４，５通道的亮度温度，而且还线性地依赖于与光谱比辐射率有关的项，即（１－ε４）／ε４及（ε４－ε５）／ε４。分析指出：（１）若Δε（ε４－ε５）＝０，当ε４从０．９４～１．００时，地表温度的变化达３．０℃。（２）当Δε≠０时，Δε对反演地表温度的影响比ε４所造成的影响更敏感、更显著；若Δε＞０，Δε对ε４所造成的影响有减弱作用；若Δε＜０，Δε对ε４所造成的影响有加强作用。（３）要使反演地表温度的误差小于１．０℃，则Δε的误差量级必须小于０．００５。     

一种新型红外测温方法研究

从辐射的能级跃迁理论和相互关联的变量间的数学关系两个方面,对为了避开传统红外测温方法遇到的辐射率修正困难而提出的红外测温新方法进行了分析;在数据处理方面,讨论了函数形式未知的普遍情况;比较了传统方法与新方法的基本思路,研究表明:新红外测温方法与传统红外测温方法并不矛盾,它将传统红外测温方法从特殊情况推广到了普遍情况.实测结果也证明,通过该方法可有效地提高温度测量的准确度.     

影响实用化实时测温系统测温精度的若干因素

在介绍一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪的基础上,着重讨论了反射辐射、探测器本身的辐射与环境温度、光路中选择性吸收气体的光谱吸收及除此之外的其他诸种因素对系统测温精度的影响,并提出了相应的抑制措施.     

基于红外热像仪的物体表面发射率测量方法

目前利用红外热像仪难以测得物体准确的发射率，因此根据红外热像仪对物体的输出响应，提出了一种新的利用红外热像仪精确测量物体发射率的方法.该方法针对双参考体方法计算公式中n取值不准确之处加以改进，推导出了物体发射率新的计算公式，系统地分析了该方法精确测量物体发射率的条件，建立了一套完整的利用红外热像仪精确测量物体发射率的方法.实验验证表明该方法可获得满意的测量结果.     

陀螺角度误差的温度测试与补偿

温度漂移是陀螺角度误差的主要误差源之一,严重影响了陀螺的测量精度,因此需要对陀螺角度输出误差进行补偿.而温度测量精度越高,对陀螺角度误差的补偿精度就越高,对提高陀螺的测量精度具有重要意义.设计了一个温度测试与补偿系统,对压电陀螺进行了温度误差的测量、分析与补偿,将陀螺角度测量均方差从31.418 2降至0.547 7,证明了软硬件设计的有效性.     

用于气象探测的低辐射误差温度传感器设计

为了降低太阳辐射对温度传感器测量精度的影响,提出了一种低辐射误差温度传感器设计。该传感器系统包括不同涂层外壳的铂电阻探头、信号调理电路、嵌入式处理系统及误差修正算法构成。在不同太阳辐射强度下,利用不同涂层传感器的温升比值不变,推算出真实的大气温度。采用计算流体动力学方法(CFD)仿真计算出的辐射温升比值为2.31,实测比值为2.23。实验结果表明,通过低辐射误差温度传感器推算的温度值与真实大气温度值误差在0.09~0.26℃之间。与传统气象站使用的温度传感器相比,这种低辐射误差温度传感器具有精度高、响应速度快、体积小等优点。     

目标真温及光谱发射率智能识别法

基于神经网络技术，提出一种可以取消发射率假设模型的方法，实验结果表明，基于神经网络技术的二次辨识方法可以自动识别目标真温及光谱发射率，是一种同时获知目标真温及光谱发射率较实用的方法。     

热轧带钢发射率软测量及影响因素分析

根据现场实测带钢温度值，采用温度场反算方法计算了热轧带钢层流冷却之后卷取之前的发射率.主要分析了材料碳当量、带钢厚度、带钢所处的温度区间对发射率的影响.结果表明:带钢所处的温度区间不同，影响带钢发射率的因素不同.在高于550℃的温度区间，不同材质的带钢，其发射率在08±01之间，随材料碳当量的增加，带钢发射率稍微增大，与带钢厚度没有明显的关系；在低于550℃的温度区间，不同材质的带钢，其发射率与碳当量没有明显的关系，但随带钢厚度的增大显著降低.     

离子轰击温升测量误差分析

用非晶带温升晶化记录法和铂薄膜热电阻温度计分别测量了镀一层铝薄膜的非晶带在氩离子束轰击下引起的温升与轰击束流功率密度的关系。误差分析表明，薄膜温度计测量的系统误差小，但其方法误差很大；非晶记录法相比之下测量绝对误差较小。从热力学稳态能量守恒出发，给出了Ｐ－Ｔ关系式的近似表达式。     

恒流型测温电路的设计和非线性误差仿真

为解决实际测温电路的设计和调试难度较大且周期较长的问题,采用计算机仿真研究方法,应用国际流行的Psp ice程序作为仿真工具,以恒流型铂电阻测温电路为研究对象,给出系统非线性误差校正电路的结构和参数。为有效控制系统非线性误差,给出分阶段测温原则。仿真结果表明,校正后非线性误差可以达到0.1%,但存在不均匀性。推导出系统输出和电路参数关系公式。调节运算放大器的电压传输特性在线性工作区内工作范围实现系统的调零。该调零方法简单且不影响系统增益。该设计方法能减少设计时间约为90%。     

辐射测温方法的表面温度场测量条件

通过对表面辐射的定向发射、传输介质的光谱吸收、光学成像和光电转换过程的数学描述，建立了具有普适意义的辐射测温基本分析式，从而分析了辐射测温方法进行真正意义上的温度场测量的条件。