[发明专利]一种非接触式测温方法及装置

说明书

本发明公开一种非接触式测温方法及装置，根据软磁材料的饱和磁感应强度(Bs)和饱和磁化强度(Ms)随温度升高而单调下降的变化关系(Bs‑T或Ms‑T曲线)，将软磁材料与导电螺线管配合形成用于测温的软磁组件，利用高斯计测量达到饱和磁化状态下的软磁组件在特定位置处的磁感应强度B随温度的变化规律，标定出所用的软磁组件在特定位置处的B值与环境温度的对应关系，然后实现在非接触条件下对软磁组件所处环境的温度测量。本发明还提供根据上述方法实现非接触式测温的装置。本发明适用于密闭容器、高压容器、不便开启及不便连接测温元件的容器内温度的测量，操作简单，测温精度高。

技术领域

本发明涉及温度测量技术领域，尤其涉及一种非接触式测温方法及装置。

背景技术

在工业、医疗、军事和生活等许多领域，温度监测已成为各行各业进行安全生产以及减少损失采取的重要措施之一。目前的温度测试设备主要有接触式和非接触式两种。通常来说，接触式测温设备比较简单、精度较高，但测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，存在测温延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高温度的测量。非接触式测温设备主要是通过热辐射原理来测温，测温元件不需要与被测介质接触，测温范围广，反应速度快，但其精确度较低。

尤其对于密闭容器、高压容器、不方便开启或不方便连接测温元件的容器，目前大多通过测量容器壁的温度来粗略估计其内部温度，无法精确测量容器内部的温度，最终影响工业生产、科研实验和医疗监测。

专利CN102680128B公开的一种非接触式测温方法及利用该测温方法的装置。主要采用μ-T曲线方法测温，但其测温装置复杂，包括励磁线圈，测温感应线圈。在测温过程中需通入交变电流，并且交变电流会产生交变磁场，对所测环境中的精密元件造成影响，不适于精密仪器测量，只适用于家用电器，如电饭煲、电磁炉等等。

专利CN102204780B公开一种非接触式测温的电饭煲及测温方法，磁性感温元件为铁磁体或亚铁磁体，居里温度低，测试范围小，而且也只适用于电饭煲等家用电器。

专利CN102207411B公开一种非接触式测温方法，在测温过程中，针对不同的频率或功率，需预置多个μ-T曲线，而且在测温时采用的比较对象和预置的等同或者最为接近的μ-T曲线进行换算，导致温度测量不准确，在工业生产中带来安全隐患。

由此可见，目前针对于密闭容器、高压容器、不方便开启或不方便连接测温元件的容器内的温度测量，仍然缺乏较精确的测温技术和方法。

发明内容

针对上述技术现状，本发明提供一种创新性的非接触式测温方法及装置，用于密闭容器、高压容器、不方便开启或不方便连接测温元件的容器的温度测量。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种非接触式测温方法是根据软磁材料的饱和磁感应强度(Bs)和饱和磁化强度(Ms)随温度升高而单调下降的变化关系(Bs-T或Ms-T曲线)，将软磁材料与导电螺线管配合形成用于测温的软磁组件，利用高斯计测量达到饱和磁化状态下的软磁组件在特定位置处的磁感应场强度B随温度的变化规律，标定出所用的软磁组件在所述特定位置处的B值与环境温度的对应关系，然后利用高斯计在非接触的情况下测量所述特定位置的B值，通过所述的对应关系得到软磁组件所处环境的温度值。

进一步，所述的软磁材料为非晶合金、纳米晶合金、坡莫合金、铁氧体、硅钢、电工纯铁等材料中的一种或几种。

进一步，所述的软磁组件由软磁材料、直流电源、电阻、导线、开关及缠绕在软磁材料外部的导电螺线管组成；所述导电螺线管、直流电源、电阻、导线、开关电连接；所述软磁组件至少为一个，且须将软磁材料放置在被测温容器内的测量位置。

进一步，所述软磁组件中的直流电源为电池或外部直流电源。