[发明专利]一种测量目标真实温度的辐射测温方法和仪器

说明书

技术领域

本发明涉及利用辐射进行测温的技术领域，特别涉及一种在不接触目标的情况下测量目标真实温度的方法和仪器。

背景技术

热辐射温度计是通过测定目标辐射强度，来测定目标温度的温度计。它的理论基础是关于物体辐射强度和吸收本领关系的基尔霍夫(kirchhoff)定律(在局部热平衡时目标的吸收本领等于其发射率)，以及关于黑体辐射的普朗克(Planck)定律。辐射测温有很多优点(例如，它没有测量上限限制，不扰动被测目标的温度场和热平衡；它测量精度高，动态响应好等等)；已成为非接触测温的主要方法。目前世界各国已有很多型号的辐射温度计产品，并得到广发应用。各国高温计量基准和标准温度计都是辐射温度计(而且都是亮度温度计)。但是辐射温度计的最大缺点是，它测得的实际目标的温度不是目标的真实温度(简称真温)，而是目标的表观温度。目前表观温度主要包括亮度温度、辐射温度和比色温度(或称颜色温度，简称色温)三种。对应这三种表观温度可以引伸出三种基本的辐射测温方法和仪表；即亮度法测温仪表，全辐射测温仪表(简称辐射温度计)和比色法测温仪表。其中亮度法测温仪表是辐射测温中最重要、最普及的仪表。它在引入有效波长概念后，在理论上十分严格，已成了各国高温计量基准和标准仪表，并在计量量值传递和工业应用方面长期起主导作用。

热辐射温度计在检定(校准)中，都是以黑体炉为依据，是对黑体进行分度处理的。但在测量实际目标(非黑体)温度时，得到的是目标的表观温度(亮度温度、辐射温度或比色温度)。要知道目标的真实温度，则要知道目标的发射率ε(λ.T)。目标的发射率不但是目标的温度和波长的函数，而且还与目标的材料性质、表面状态等因素有关。这样就对确定目标的真温带来较大困难和不确定性。近百年来，辐射测温的这一重大缺点一直困扰着测温界。20世纪80年代以后，多国科学家对多波长温度计进行了大量研究，企图通过应用多波长温度计等方法测得实际目标的真温。从三波长温度计开始进一步研制六波长温度计，甚至35个波长的温度计[1]等均研制出来。但到目前为止，这些多波长温度计都不能测定目标的真实温度。本专利提出一种特定三波长辐射温度计，建立求真温数学模型，并通过高速迭代运算方法，实时测定目标的真实温度的方法和仪器。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的上述缺陷，即针对不能测定目标真实温度的问题，提出一种特定三波长辐射测温仪器以及利用该仪器进行测温的方法，建立求真温数学模型，并通过高速迭代运算方法，实时测定目标的真实温度。