[发明专利]一种回转窑表面红外双波段测温方法

权利要求书

1.一种回转窑表面红外双波段测温方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、使用单波段定标方法对中波扫描仪和长波热像仪进行实验室定标，并拟合出定标数据，得到中波扫描仪的线性响应度K₁及定标偏置B₁，长波热像仪的线性响应度K₂及定标偏置B₂；

102、使用中波扫描仪和长波热像仪测量出回转窑目标位置的灰度值；

103、现场测量以下数据：设备与回转窑的水平距离H、扫描仪到回转窑窑头距离l、回转窑长度L、回转窑的高度h₁、扫描仪的高度h₂以及确定总的扫描点数N，根据扫描仪软件监测位置和等角度算法，计算出扫描点编号，然后计算出监测位置距离回转窑表面被测位置的实际长度；

104、在测温现场根据回转窑表面温度范围，将黑体分别设置在温度T_s和T_e，使用中波扫描仪和长波热像仪分别测量出黑体在距离OP_i处的系统输出，然后计算出两个波段的大气透过率；

105、将计算得大气透过率和定标参数代入计算得到两个波段的输出比值，根据比值与温度的对应关系反演出温度；

所述步骤103根据扫描仪软件监测位置和等角度算法，计算出扫描点编号，然后计算出监测位置距离回转窑表面被测位置的实际长度，具体计算公式如下：

其中OP_i为测温设备到被测位置的距离，N₁表示测温设备在垂直方向垂足位置的扫描点编号，i表示扫描点编号。

2.根据权利要求1所述的一种回转窑表面红外双波段测温方法，其特征在于，所述步骤104使用中波扫描仪和长波热像仪分别测量出黑体在距离OP_i处的系统输出，然后计算出两个波段的大气透过率，具体计算公式如下：

上式中，DN_e和DN_s为测温设备在温度为T_s和T_e时的灰度，τ_atm表示某个测温距离下的大气透过率，K单波段测温系统的线性响应度，L_b(T_e)和L_b(T_s)分别为测温设备在温度为T_s和T_e时的辐射亮度，可以由普朗克辐射公式计算得到。

3.根据权利要求2所述的一种回转窑表面红外双波段测温方法，其特征在于，所述步骤105将计算得大气透过率和定标参数代入计算得到两个波段的输出比值，根据比值与温度的对应关系反演出温度，具体计算公式如下：

上式中，由等号左边建立黑体比值与温度的对应关系，然后将计算的参数代入等式右边，计算出比值后反演出温度，比值与温度的关系使用多项式关系进行拟合，公式表示如下：

R(T)＝a_nTⁿ+a_n-1T^n-1+........+a₀。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种回转窑表面红外双波段测温方法，其特征在于，所述中波扫描仪中的红外探头在步进电机驱动下，以水平方向360度扫描回转窑，再截取其中有效数据发送到PC配套测温软件进行温度数据分析，得出每个温度点的位置信息和灰度信息。