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。     

彩色测温方法中物体辐射色域的界定和划分

介绍了彩色测温方法的基本原理, 并基于可见光波段内光谱发射率的线性模型给出物体辐射颜色色品的表述; 明确了一个色品最多只能求解出两个温度; 解决了彩色测温方法中物体辐射色域的界定问题,并将辐射色域划分为温度单解域和双解域。     

比色测温的波长选择

介绍了辐射测温的基本原理,以比色测温的原理为基础,探讨在辐射测温中波长选择的方法原则.通过黑体能流密度的推导,对输出电压比值范围、信噪比方面做了详细的分析,得出具体的数据来判断被测物体的温度对波长的要求,并且对窄带滤镜代替单点波长计算的方法的合理性进行了证明.文中波长选择的方式方法适用于各个温度段在使用辐射测温时的波长选择.文章最后通过测温系统得到的实验数据证明了波长选择的正确性,基本做到消去一部分发射率的影响.     

三色式热辐射光纤测温仪的研究

三色热辐射光纤测温仪的研究,对发射率随波长较大变化材料的非接触精密测温,尤为重要。本文在三色测温原理的基础上,恰当地选取了仪器工作波长,有效地补偿了发射率对测量结果的影响,并采用三分叉光纤及窄带滤光片等技术,使仪器的可靠性得到了很大的提高,单片机的运用,又使仪器具备了高精度、多功能、使用方便等特点。     

谱色测温法相关应用问题的理论预测分析

在谱色测温应用中,该文将综合考虑探测传感器的动态范围及最低灵敏度等特性,对测量范围（测温范围和发射率范围）、测量分区等应用问题进行理论概述及分析;针对于本课题组已开发的谱色测温仪器,依据分析理论。通过数值模拟计算,给出该谱色测温仪器的测量范围的理论预测值,以及测量分区的理论分布;并通过高温黑体、标准温度灯等典型测量实验对上述分析理论与数值模拟结果进行了进一步的验证．该文的分析将为谱色测温仪器的应用提供必要的理论支持．     

镁合金比色测温系统误差分析及修正

利用热电偶对镁合金燃点温度进行测量具有响应速度不够快、破坏被测目标温度场和精确度低等缺点,针对这些弊端,设计了基于比色法的镁合金燃点温度测试系统,提出根据镁合金在起燃前后引起的辐射能量变化的拐点来定位燃点的测试原理。首先,设计了发射率测试实验,以电流加热法缓慢加热镁合金,将高速工业级光纤红外线变送器OS4000与C型热电偶的测温值作比求镁合金发射率,提出以较接近被测镁合金燃点温度的发射率来修正OS4000的燃点测试结果;然后利用比色法燃点温度测试系统和OS4000同时测量燃点,两者误差在2.67%;最后,为了提高测温精确度,对燃点温度下双波长的发射率比值修正,结果表明,修正后测温误差下降至0.76%。     

利用FTIR光谱仪进行地物光谱发射率的野外测量方法研究

为了实现利用FTIR光谱仪进行野外地物光谱发射率的测量,针对D&P公司生产的Model-101型便携式FTIR光谱仪,讨论了仪器的定标原理,给出了样品的光谱辐射计算公式.采用低发射率反射板测量环境辐射,从而可以方便、快捷地计算出样品的发射率,并给出了相应的修正方法.样品实测结果表明,修正后的光谱发射率曲线与标准光谱发射率曲线具有很好的一致性.     

新型光纤高温计的研制

介绍一种自行研制的光纤高温计及其测量模型;解决了辐射测温过程中因发射率瞬态变化而影响测量结果的问题;进行了测量系统的分析;给出了实验结果.     

利用红外辐射测温仪测定物质冷却曲线(摘要)

1红外辐射测温的原理和方法普朗克黑体辐射定律指出,黑体在任一温度下的辐射强度随波长变化遵循如下规律：式中λ为辐射波长,T0为黑体的温度（K）,C1、C2分别为第一、第二辐射常数。E（λ,T）为黑体的单色辐出度,即黑体在温度T0时在波长λ附近单位波长间隔、单位发射面积、单位时间内的辐射能量,它是波长和温度的函数。把这一能量用红外传感器接收起来,转变为电信号,并作些其它处理,就可以测出物体的温度。红外辐射测温具有许多优点。首先这是一种非接触式测量,不破坏被测物体的温度分布,测温精度及分辨率高。因而它适用于温…     

氧化层厚度对铸坯表面偏振角发射率的影响

发射率是铸坯表面温度测量精度的一个重要影响因素,在连铸表面测温现场应用过程中氧化层又是影响发射率的主要因素,根据波传播理论建立了铸坯表面辐射的多层模型,研究铸坯氧化层厚度变化对其发射率的影响.推导了铸坯表面偏振角发射率的递推公式,根据文献资料确定各层物理参数,通过计算结果发现,铸坯在水平偏振方向上的角发射率在60°~80°之间明显增强;当氧化层增厚到一定程度后,发射率逐渐稳定.这两个结论为设计现场表面测温装置提供重要的理论依据.     

前置反射器辐射温度计的研究

导出了奠定前置反射器辐射温度计理论基础的被围表面有效发射率新公式。此式也是红外辐射测温技术的基本公式之一。被测表面在反射器作用下会引起表面温升现象,由此根据所拟定的边界条件和初始条件解一维热传导方程,求得被测表面温升的理论公式。上述两式都与实验结果相吻合。为深入了解该类型仪表的测温原理,对该类型辐射测温仪表的系统误差进行了分析,各项有效发射率增量的累计与理论有效发射率之和(实际有效发射率)同实际测量误差相比,吻合较好。此种辐射温度计在1000℃时,误差在±10℃以内。     

红外测温仪在纺织上使用的条件及方法

介绍了红外测温仪在纺织测温方面的应用情况．就预置试样的发射率不同、测量位置不同及试样受到红外辐射的照度不同等３种情况对红外测温仪测量结果的影响，探讨了准确测温的最佳使用条件和方法．     

65Mn钢的光谱发射率研究

在800～1 100 K的温度范围内,采用单波长测温方法,利用自行研制的实验装置,在空气中测量研究了16个不同温度下65Mn钢的光谱发射率随测量时间的变化情况.研究结果表明光谱发射率的共振与65Mn钢的表面氧化情况密切相关.由表面氧化导致光谱发射率的不确定性为5.7%～14.6%,相应的温度误差为6.2～11.1 K.通过建模拟合,同时也得到了光谱发射率随加热时间变化的解析表达式,模拟计算结果与实验结果符合较好.     

基于PCA-ELM的红外多光谱辐射测温

在目标发射率未知的情况下,建立一种基于主元分析(PCA)与极限学习机(ELM)相结合的红外多光谱测温方法.分析目标温度与辐射亮度谱的非线性数学模型,确定初始输入向量包含温度估计所需的充分信息;引入PCA方法从输入向量中提取相互独立的主元成分,降低神经网络输入维数;基于ELM网络对样本数据充分学习,最终建立PCA-ELM目标红外测温模型.利用黑体和未知发射率材料涂层目标作为测试目标源,验证该方法的有效性.     

基于改进自适应遗传算法的多波长测温计算

介绍了多波长辐射测温、遗传算法以及自适应算法的原理和方法,对多波长误差函数模型和自适应遗传算法进行了改进,并结合最小二乘法和改进的自适应遗传算法来提高计算结果的精度和稳定性。近红外多波长高温计应用光谱段分别为1 000~1 100、1 260~1 450、1 500~1 750和1 850~2 000 nm,温度测量为500~1 000℃,通过划分光谱区域、建立误差函数模型和自适应地调整交叉概率和变异概率,可以有效地去除环境反射和未知发射率的影响,从而使求解的温度值更加精确、稳定性更高。     

金属防热瓦温度及发射率的测量

为了解决金属防热瓦在连续加热过程中热边表面温度和发射率的测量问题,基于多光谱辐射测温的参考温度数学模型,提出了一种数据处理方法。该方法假设材料的光谱发射率在选定的光谱处与温度有近似相同的线性关系,通过处理两个不同温度点处的多光谱测量数据,从而得到防热瓦的真温及光谱发射率。采用多光谱辐射高温计测量了某种防热瓦在900-1300℃的温度范围内的辐射,并进行数据处理。实验结果表明:只要温度估计初值与真实情况的误差在±200℃以内,即可得到较好的计算温度值和计算发射率值,测量不确定度在2%以内。     

光纤面阵可见光吸收/红外辐射性能实验研究

介绍了一种用于红外动态场景生成的新型可见光/红外图像转换器芯片.采用离子刻蚀工艺制作芯片的吸收辐射膜,其可见光波段吸收率可以达到98.5%以上,3～5μm波段的红外发射率可以达到0.73,8～12μm波段的发射率达到0.82.测试证明,此吸收辐射膜完全满足红外图像转换芯片的应用要求.     

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．     

三波长辐射测温法及仪表的研究

本文介绍的三波长辐射测温法是以普朗克公式和电动力学中Hagen-Rubens公式为理论基础的非接触测温方法。主要解决被测对象表面发射率很低或不确定时的辐射测温问题。文章着重介绍了仪表的工作原理和结构,分析了仪表的精度、灵敏度和刻度方法。最后给出了实验结果,对理论分析予以验证。     

金属防热瓦温度及发射率的测量

为了解决金属防热瓦在连续加热过程中热边表面温度和发射率的测量问题,基于多光谱辐射测温的参考温度数学模型,提出了一种数据处理方法。该方法假设材料的光谱发射率在选定的光谱处与温度有近似相同的线性关系,通过处理2个不同温度点处的多光谱测量数据,从而得到防热瓦的真温及光谱发射率。采用多光谱辐射高温计测量了某种防热瓦在900~1 300℃的温度范围内的辐射,并进行数据处理。实验结果表明:只要温度估计初值与真实情况的误差在±200℃以内,即可得到较好的计算温度值和计算发射率值,测量不确定度在2%以内。