[发明专利]一种高温物体表面温度的测量方法和装置

说明书

本申请公开了一种高温物体表面温度的测量方法和装置，所述方法包括：确定热像仪中红外辐射能量与红外辐射温度之间的转换关系；根据所述转换关系，对目标物体在所述热像仪的响应波段内的表观发射率进行标定，得到所述目标物体的表观发射率数据；根据所述表观发射率数据，通过所述热像仪测量高温状态下所述目标物体的表面温度。本申请实施例的方法和装置，能够有效实现基于热像仪对高温物体表面温度的定量测量。

技术领域

本申请涉及红外测温技术领域，尤其涉及一种高温物体表面温度的测量方法和装置。

背景技术

与传统的热电偶接触式测温技术相比，红外测温技术为非接触式测温技术，具有无需布置测温点、测温区域广以及对被测物体无干扰等优势，在实际应用中受到研究者的广泛关注。

早期，基于红外测温技术的热像仪主要应用在军事领域，用于实现对目标快速清晰成像，而无需定量测量目标的温度。近年来，随着热像仪的不断完善和发展，热像仪逐渐应用于定量测温场景，例如，电子束焊接过程中，热像仪监控目标的温度并反馈给控制系统，进而对焊接过程的温度进行调节和控制。

但是，目前基于热像仪进行温度测量主要是对低温状态下物体表面温度进行测量，例如，采用三波段红外测温方法测量物体表面温度的测温范围为60～120℃，基于热像仪还没有有效地测量方法对高温状态下物体表面温度进行定量测量。

发明内容

本申请实施例提供一种高温物体表面温度的测量方法和装置，用以解决现有技术中热像仪无法定量测量高温物体表面温度的问题。

本申请实施例提供一种高温物体表面温度的测量方法，包括：

确定热像仪中红外辐射能量与红外辐射温度之间的转换关系；

根据所述转换关系，对目标物体在所述热像仪的响应波段内的表观发射率进行标定，得到所述目标物体的表观发射率数据；

根据所述表观发射率数据，通过所述热像仪测量高温状态下所述目标物体的表面温度。

可选地，确定热像仪中红外辐射能量与红外辐射温度之间的转换关系，包括：

通过所述热像仪拍摄黑体炉的红外热像图；

设置所述热像仪的内置发射率和背景温度；

根据所述黑体炉的红外热像图，确定所述热像仪在所述内置发射率和所述背景温度下得到的红外辐射温度；

根据所述内置发射率、所述背景温度以及所述热像仪在所述内置发射率和所述背景温度下得到的红外辐射温度，确定所述转换关系。

可选地，根据所述内置发射率、所述背景温度以及所述热像仪在所述内置发射率和所述背景温度下得到的红外辐射温度，确定所述转换关系，包括：

通过下述公式进行非线性曲线拟合，确定所述转换关系中的待定参数A、B和C，

其中，C₂表示普朗克第二辐射常数，ε_hyp表示所述内置发射率，T_sur,hyp表示所述背景温度，表示所述热像仪在所述内置发射率ε_hyp＝1时得到的红外辐射温度，T_s,hyp表示所述热像仪在所述内置发射率ε_hyp和所述背景温度T_sur,hyp下得到的红外辐射温度，S表示所述热像仪接收到的红外辐射能量；

根据所述待定参数A、B和C，通过下述公式，确定所述转换关系，

可选地，根据所述转换关系，对目标物体在所述热像仪的响应波段内的表观发射率进行标定，得到所述目标物体的表观发射率数据，包括：