[发明专利]温度测量方法、温度测量系统和温度获取装置

说明书

一种温度测量方法、温度测量系统和温度获取装置，该测量方法包括：用至少两个不同波长的激光分别照射被测体；分别检测被测体吸收至少两个不同波长的激光能量后升温膨胀所产生的光声信号的强度；根据所检测到的光声信号的强度获取被测体的温度。解决了现有光声温度测温方法因使用单波长激光测量而容易受系统、环境、目标状态及测量角度影响的技术问题。该温度测量方法能对目标进行非接触式测量，具有精度高、可靠性强等优点。

技术领域

本发明涉及温度测量技术领域。具体地说，涉及一种温度测量方法、温度测量系统和温度获取装置。

背景技术

温度作为描述物体冷热程度的一个基本物理量，在物理、地质、化学、大气科学及生物学等领域中，都有着极其重要的作用。

目前测量温度的方法主要包括：接触式和非接触式两种。其中接触式主要包括：采用酒精或汞等膨胀测温法；采用热电偶或热电阻接触测试温度的电学测温法及超声测温法等。这些方法一般测试设备结构简单、准确度高，但对测量范围有限，主要用于低温测量，也无法满足某些需要非接触测量条件的需要。非接触式目前主要是利用热辐射进行测温的辐射测温法，该方法无需接触被测物体、反应速度快，但易受测量环境、距离等外部因素的影响，测量误差大。此外，国内外也开展了利用磁学、频率及CT等方法进行无创测量温度的方法，但这些方法一般测试设备庞大、价格昂贵、实时性较差，不利于普及。

光声成像是近年来发展起来的一种无损医学成像方法，它结合了光学成像的高分辨和超声成像的深度特性，可提供高分辨率和高对比的组织及功能成像。目前已有研究表明光声信号与被测目标本身的温度有着密切的联系，因此，可用来进行温度探测。

但是，目前光声测温的方法使用的都是单波长测量，容易受系统、环境、目标状态及测量角度等影响，尤其是在复杂结构中，光声信号强度并非随温度线性增长，加之输出光强的变化，会出现在不同温度条件下，探测到的目标光声信号强度却相同的现象，造成无法判断温度或导致结果误差大。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有光声温度测量方法只使用一个波长的激光测量一次，其测量结果易受测量系统的精度、测量环境、测量状态的影响从而导致测量精度不高，从而提出一种利用多个不同波长的激光来测量被测体温度来减小测量误差、提高测量精度的温度测量方法、温度测量系统和温度获取装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种温度测量方法，包括以下步骤：

用至少两个不同波长的激光分别照射被测体；

分别检测被测体吸收至少两个不同波长的激光能量后升温膨胀所产生的光声信号的强度；

根据所检测到的光声信号的强度获取被测体的温度。

优选地，根据所检测到的光声信号的强度获取被测体的温度的步骤包括：

通过光声-温度对应表获取所检测到的光声信号的强度分别对应的被测体的初始测量温度，其中光声-温度对应表是通过事先获取被测体在不同波长激光照射下所产生的光声信号的强度随温度的变化规律得到的；

根据被测体在被至少两个不同波长的激光照射后产生的光声信号强度分别对应的被测体的初始测量温度来确定被测体的温度。

优选地，通过光声-温度对应表获取所检测到的光声信号的强度分别对应的被测体的初始测量温度的步骤，包括：

当所检测到的光声信号的强度存在于光声-温度对应表中时，直接根据所检测到的光声信号的强度确定被测体的初始测量温度；

当所检测到的光声信号的强度不存在于光声-温度对应表中时，通过线性拟合方法确定被测体的初始测量温度。

优选地，根据所检测到的光声信号的强度获取被测体的温度的步骤包括：