[发明专利]用于无接触式确定温度的方法以及红外测量系统

说明书

无接触确定表面温度、尤其温度分布的方法从红外测量系统出发：其具有红外探测器阵列，红外探测器阵列有：探测器阵列衬底；多个以第一热学导热能力连接到探测器阵列衬底上的测量像元，其对红外辐射灵敏且提供测量信号以确定与入射红外辐射强度相关的温度测量值T_MP；多个以比第一热学导热能力更大的第二热学导热能力连接到探测器阵列衬底上的参考像元，其实现为对红外辐射基本不灵敏的盲像元且提供测量信号以确定温度测量值T_BP，该方法包括：确定多个参考像元的温度测量值T_BP；确定多个测量像元的温度测量值T_MP；分别以像元所属的用温度测量值T_BP确定的温度漂移分量校正温度测量值T_MP。还提出以该方法运行的红外测量系统。

技术领域

本发明涉及一种用于无接触式确定表面的温度、尤其用于无接触式确定表面的温度分布的方法，以及一种相应的红外测量系统。

背景技术

用于无接触式确定表面的温度、尤其用于无接触式确定表面的温度分布的设备和方法在现有技术中已知并且多样地得到应用，例如用于电路的安全性检查、用于机器流程中的故障查找或者用于标识在绝热和/或绝冷范围内的不充分的热隔离。红外温度计相对于传统的温度测量设备具有无接触式和快速的测量的优点并且尤其可以当待测量的区域仅仅能困难地达到或甚至完全不能达到时应用。借助红外敏感的温度计的温度测量在此基于对热辐射、也即尤其在3μm和50μm之间的波长范围内的红外辐射的探测，所述热辐射由每个物体根据其温度、尤其其表面温度以不同的强度来发射。从所发射的热辐射的借助温度测量设备所测量的强度可以确定进行发射的主体的表面温度。

在现有技术中已知的红外温度计基本上可以区分为两种实施方式。第一种类型的设备、即所谓的点温度计典型地包括红外传感器、透镜和显示装置并且典型地具有锥状的、优选小的测量体积，从所述测量体积中证实热辐射。US 6,659,639 A1和US 2009/0304042A1描述这种类型的设备和这种类型的测量设备的方法。

相反，第二类型的红外温度计、即所谓的热图像摄像机典型地具有红外敏感的图像传感器、透镜系统以及屏幕并且类似于以可见光谱范围来工作的摄像机地允许检查在辐射光谱的红外范围中的物体并且在屏幕上作为所述物体的二维的、彩色编码的成像来输出。US 2009/0302219 A1和US 7,652,251 A1描述所述第二类型的设备和方法。

由DE 20 2013 008 745 U1中已知一种热图像摄像机，所述热图像摄像机具有传感区域，所述传感区域具有传感像元，其中，在热图像摄像机的光程中布置有遮光板，所述遮光板借助其投影和/或借助其阴影将传感区域划分成包含至少一个所述传感像元的至少一个被遮暗区域和至少一个未被遮暗的区域。借助由至少一个被遮暗的传感像元确定的测量值和/或参考值，可以在没有至少暂时覆盖全部传感像元的快门（闭锁元件）的情况下执行热图像摄像机的偏移校正。

此外，由DE 10 2008 041 750 A1已知一种用于传感器的经微结构化的、使电特性在其值方面取决于温度地进行改变的参考像元，所述参考像元与衬底热耦合，但相对于该衬底是电隔离的。在使用该参考像元的情况下，在一种用于运行温度传感器的方法中确定待测量的温度，其中，将参考像元考虑用于参考。

发明内容

本发明从一种用于无接触式确定表面的温度、尤其用于无接触式确定表面的温度分布的红外测量系统、尤其手持式热图像摄像机出发。根据本发明，所述红外测量系统具有：带有探测器阵列衬底的至少一个红外探测器阵列，以及具有：

﹒多个测量像元，所述多个测量像元分别以第一热学导热能力λ_MP连接到探测器阵列衬底上，其中，所述测量像元对于红外辐射是灵敏的并且分别提供测量信号，用于确定与入射的红外辐射的强度相关的温度测量值T_MP；