[发明专利]一种基于红外热像扫描的在线热损失测量方法

说明书

本发明提供了一种基于红外热像扫描的在线热损失测量方法，属于热损失测量技术领域。其技术方案为：一种基于红外热像扫描的在线热损失测量方法，包括如下步骤：红外热像图采集和红外热像图处理。本发明的有益效果为：本发明采用红外热成像扫描技术，实现了拍摄物体表面的微元分割，并确定每个面积微元的温度值，降低了操作难度，提高了测量精度。利用软件截取目标区域，根据相似原理，折算出每个面积微元所代表的真实尺寸，从而确定待测物体的实际面积。最后通过微元累加求和求得物体表面总热损；软件的运行有效提高了计算效率和准确度。

技术领域

本发明涉及热损失测量技术领域，尤其涉及一种基于红外热像扫描的在线热损失测量方法。

背景技术

为实现油田能耗监测评价，需要对油田内高温设备的表面热损失进行监测。目前对表面散热损失的测量方法主要有以下几种方法：(1)通过红外测温仪对散热表面进行多点测温取平均值求得表面平均温度T_pj，再根据经验公式求得散热面的表面换热系数h_t，现场测得环境温度为T_e，设备散热面表面积为A，根据Q＝A·h_t·(T_pj-T_e)求得表面散热量Q。该方法测量单点温度精度较高，但多点测量取平均求表面平均温度误差较大。(2)通过热电偶进行多点测量取平均值的方法求得表面平均温度，计算过程与红外测温技术相同。该方法测量精度高，但操作复杂，耗时较长。(3)通过热流密度计直接测得该处的平均热流密度Q_i，通过多点测量取平均根据Q＝Q_pj·A求得表面总散热量。该方法测量单点的平均热流密度误差较大，多点取平均同样误差较大，且操作复杂，耗时较长。

综上所述，目前采用的三种测量表面热损失的方法存在误差较大，操作复杂且耗时较长的问题。

如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于红外热成像扫描的在线热损失测量方法，实现面积微分和快速处理，根据求得表面总热损失。

本发明是通过如下措施实现的：一种基于红外热像扫描的在线热损失测量方法，其中，包括以下步骤：

步骤一：红外热像图采集：

a、表面发射率的确定：根据被测物体的表面发射率调整设备参数，采用红外热像仪拍摄得红外热像图；建立油田常用工程材料表面的发射率数据库，根据待测物体的表面属性匹配相应的表面发射率，输入红外热像仪，测得该物体表面的温度分布；

b、红外热像图的温度矩阵解析：红外热像仪导出的红外热像图，经过红外热像仪自带的分析软件可以读取单点、线的温度或平均温度；

步骤二：红外热像图处理：基于红外热像扫描的在线热损失测量技术图像处理软件，根据采集的图像和导出的数据实现目标物体表面散热损失的测量，确定物体实物尺寸；测量方法如下：

a、红外热像图的数据输入：使用所述红外热像扫描的在线热损失测量技术图像处理软件，导入红外热像图数据，包括热像图图片文件和与图片像素坐标对应的温度分布文件；

b、热像图与设备尺寸的匹配：

对平面物体：假设红外热像图中标准件在水平与垂直方向上的像素点个数分别为：m_标、n_标；红外热像图中标准件的水平长度和垂直长度分别为：标准件在水平和垂直方向上的真实长度分别为：红外热像图中实物在水平与垂直方向上的像素点个数分别为：m_实、n_实；根据相似原理，单位像素在水平与垂直方向上代表的实际长度分别为：实物在水平和垂直方向上的真实长度分别为：则实物的真实面积为