[发明专利]提高工业现场热像仪测温精度的装置与方法

权利要求书

1.一种提高工业现场热像仪测温精度的装置，其特征在于：分为顶层和底层两层，底层是主要由嵌有铂电阻(7)的导热铝片(1)制成的贴片式温度传感器，顶层是在底层上均匀喷涂一层厚度小于50μm的涂层(9)，涂层(9)涂覆在导热铝片(1)和部分铂电阻(7)的表面；

所述的导热铝片(1)为圆环形，导热铝片(1)边缘沿圆周间隔均布地开有四个用于放置铂电阻(7)的通槽(2)，每个通槽(2)均安装有铂电阻(7)，每个铂电阻(7)的两端引出通过连接线(8)外接温度仪表。

2.根据权利要求1所述的一种提高工业现场热像仪测温精度的装置，其特征在于：

所述的铂电阻(7)其中相对称的两个铂电阻(7)的薄膜表面与现场待测物体表面接触，另外相对称的两个铂电阻(7)的薄膜表面朝向导热铝片(1)的一侧并涂覆有涂层(9)。

3.根据权利要求1所述的一种提高工业现场热像仪测温精度的装置，其特征在于：所述的涂层(9)涂料发射率已知且随温度变化幅度在±5％，将其喷涂于贴片式温度传感器的一侧，贴片式温度传感器的另一侧通过耐热硅胶紧贴于工业现场被测物体表面(12)。

4.根据权利要求3所述的一种提高工业现场热像仪测温精度的装置，其特征在于：还包括温度仪表(14)和朝向工业现场被测物体表面(12)的热像仪(11)，四个铂电阻(7)两端分别连接到温度仪表(14)进行温度显示。

5.根据权利要求1所述的一种提高工业现场热像仪测温精度的装置，其特征在于：所述的导热铝片(1)与铂电阻(7)的厚度相同。

6.一种提高工业现场热像仪测温精度的方法，采用权利要求1-5任一所述装置，其步骤如下：

步骤Step1：以所述装置作为辐射校准源，对热像仪进行现场示值误差校准；

步骤Step2：现场测量物体表面发射率，将示值误差校准后的热像仪镜头对准装置的圆形中心孔(3)，获得被测物体表面的红外辐射温度，同时通过其中相对称的两个铂电阻(7)测量获得物体表面接触温度；

步骤Step3：在待测物体表面进行多次测量，测量时，记录物体表面接触温度t_oi、被测物体表面的红外辐射温度t_r′_i和现场环境温度t_u，采用以下公式计算得到被测物体表面发射率ε′：

式中：n为红外探测器系数，n的取值根据热像仪探测器的不同取值不同，w表示测量的总次数；

步骤Step4：调节热像仪发射率为被测物体表面发射率，对被测物体表面温度进行温度测量。

7.根据权利要求6所述的一种提高工业现场热像仪测温精度的方法，其特征在于：所述步骤Step1具体为：

步骤Step1.1：现场校准热像仪示值误差时，将所述装置用耐热硅胶紧贴于现场被测物体表面，将所述装置的连接线(8)与温度仪表连接，其中相对称的两个铂电阻(7)测量获得涂层表面的接触温度测量值，通过温度仪表进行温度显示；

步骤Step1.2：将被校热像仪的发射率调为已知涂层发射率，被校热像仪对准装置涂层(9)，获得装置表面上涂层(9)的示值温度；

步骤Step1.3：在热像仪的量程中选取3-4个校准温度点，在每个校准温度点，重复上述步骤Step1.1和Step1.2进行不少于四次测量，同时记录每次测量的涂层表面的接触温度测量值t_ci,j、被校热像仪示值温度t_ri,j，再分别采用以下公式计算涂层表面接触温度平均值t_ci和被校热像仪示值平均值t_ri：

式中：t_ci,j——在第i个校准温度点，涂层表面的第j个接触温度测量值；

m_i——在第i个校准温度点的测量次数，m_i≥4；

式中：t_ri,j——在第i个校准温度点，被校准热像仪的第j个示值；

步骤Step1.4：再计算获得第i个校准温度点被校准热像仪示值误差△t_i：

△t_ri＝t_ri-t_ci(i＝1,2,...,n)

步骤Step1.5：根据被校准热像仪示值误差△t_i对热像仪进行校准。