[发明专利]一种基于光热效应的双波长主动式激光测温装置

说明书

本发明提供了一种基于光热效应的双波长主动式激光测温装置，包括：第一激光发生器和第二激光发生器；激光调制器、所述激光调制器与所述第一激光发生器和第二激光发生器连接；待测物体的目标表面在第一激光或第二激光的加热下产生温升△T，目标表面在一定立体角内发出的辐射能经物镜和分光镜，温升对应的辐射信号入射到第一光热效应探测器或第二光热效应探测器；光热效应探测器将光信号转化成热信号；放大器将来自第一光热效应探测器和第二光热效应探测器的信号进行放大；计算电路将电信号转换为温度数值；显示仪表用于显示温度测量数值。本装置可摆脱传统辐射测温方法对被测物体表面发射率的依赖，可便捷和准确地获取被测物理的表面真实温度。

技术领域

本发明涉及辐射测温技术领域，尤其涉及一种基于光热效应的双波长主动式激光测温装置。

背景技术

辐射测温方法基于物体辐射强度与温度的函数关系，可实现对被测物体的非接触温度测量，有效减少了对原有温度场的影响，理论上的测温上限没有限制，是一种重要的温度测量手段。

常见的辐射测温仪有亮度温度计、全辐射温度计和比色温度计等，这些温度计目前已在工业生产、国防、科研以及社会生活中发挥着巨大作用，但是，受制于测量对象表面发射率的精确获取，传统辐射测温方法的测量精度有待提升，尤其是对于低发射率物理的温度测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于光热效应的双波长主动式激光测温装置，以解决传统的辐射测温方法受制于被测物体表面发射率的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于光热效应的双波长主动式激光测温装置，其包括：

第一激光发生器，其产生具有第一波长的第一激光；

第二激光发生器，其产生具有第二波长的第二激光；

激光调制器、所述激光调制器与所述第一激光发生器和第二激光发生器连接；

待测物体的目标表面在第一激光或第二激光的加热下产生温升△T，目标表面在一定立体角内发出的辐射能经物镜和分光镜，温升对应的辐射信号入射到第一光热效应探测器或第二光热效应探测器；

所述第一光热效应探测器和第二光热效应探测器两种波长的光信号转化成热信号；

放大器将来自第一光热效应探测器和第二光热效应探测器的信号进行放大；

计算电路将电信号转换为温度数值；

显示仪表用于显示温度测量数值。

其中，所述第一激光发生器包括激光二极管、谐振腔、光纤耦合光学器件、激光电源、LD电流和晶体温控器，具备光纤输出功能，输出激光中心波长范围800～1200nm，输出功率8～12W，LD温度控制范围15～30℃。

其中，所述第二激光发生器包括激光二极管、谐振腔、光纤耦合光学器件、激光电源、LD电流和晶体温控器，具备光纤输出功能，输出激光中心波长范围1400～1800nm，输出功率8～12W，LD温度控制范围15～30℃。

其中，所述激光调制器通过函数发生器输出高低电平信号直接控制激光器的供电，实现所需频率的调制功能。

其中，进一步包括第一滤光片，所述第一滤光片的工作中心波长范围800～1200nm，带宽为5～20nm。

其中，进一步包括第二滤光片，所述第二滤光片的工作中心波长范围1400～1800nm，带宽为30～50nm。

其中，所述放大器包括低噪声放大器和锁相放大器。

其中，所述计算电路事先预置计算程序，将所接收的电信号转换为温度数值。

其中，所述滤镜需配套恒温辅助系统，使得滤镜的工作温度保持恒定。