[发明专利]一种狭小空间温度测量现场校准方法及校准系统

说明书

本发明提供了一种狭小空间温度测量现场校准方法及校准系统，所述方法包括：将具有第一发射率的第一材料涂覆于所述被测对象的第一表面，并将具有第二发射率的第二材料涂覆于所述被测对象的第二表面；所述被测对象还具有第三表面；对被测对象的第一表面、第二表面以及第三表面同时进行红外热成像；分别接收所述第一表面的第一辐射亮度，所述第二表面的第二辐射亮度以及所述第三表面的第三辐射亮度；根据所述第一辐射亮度，第二辐射亮度以及第三辐射亮度对被测对象进行校准。上述方法适合于内部狭小空间范围内的被测对象的实际温度进行准确测量，最终可以实时监测被测对象的真实温度。

技术领域

本发明涉及红外成像测温领域，具体涉及一种狭小空间温度测量现场校准方法及校准系统。

背景技术

温度是度量物体冷热程度的物理量，是工业生产中既普遍又重要的热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。目前，红外温度仪因具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。尤其在机械、电气、化工、航天等设备运行过程中，设备内部狭小空间温度分布的监测对于设备维护、系统改进等有着至关重要的作用。

红外成像监测技术是一种广泛开展的检测设备故障的手段，它对各部件运行情况的显示具有形象、直观、准确性高的优点，而且检测时不需要停电，不需要取样，不需要改变设备的运行参数，就能准确测温并判别设备工况或判断缺陷的部位和性质，是状态检修和装置改进最有效手段之一。其主要方法为采用红外辐射测温方式来获取被测对象的实际温度。具体而言，实际应用过程中，由于设备的正常运行常常伴随着发热温升等现象，而在其发生故障时，红外成像监测也都能排查出大多数的温升都会超出正常运行时的值。因此红外辐射测温方式通过使用经过标定的红外热像仪，对被测对象的辐射亮度进行测量，进而通过物体温度和其辐射亮度的关系公式得到被测对象的实际温度，式中L为被测对象的辐射亮度，ε_m为被测对象的发射率，σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，T为被测对象的实际温度。

上述测量方法中，如果被测对象发射率和红外热像仪的响应函数已知，则可以准确测量得到被测对象的实际温度。然而，在绝大部分情况下，因为现场检测环境和条件的不同，被测对象的发射率无法准确测量，在这种情况下通过红外辐射测温的方法，所得温度测量值误差较大，尤其是对于狭小空间中的设备检测时容易受到各种因素的影响而造成温度测量误差偏大的问题。因此需要找到一种可靠且准确的测温方法，能够实现狭小空间温度分布现场的测温方法以提高红外成像监测的精确性。

发明内容

鉴于上述红外成像监测判断结果不精确的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种狭小空间温度测量现场校准方法及校准系统。

依据本发明的一个方面，提供一种狭小空间温度测量现场校准方法，所述方法包括：

将具有第一发射率的第一材料涂覆于所述被测对象的第一表面，并将具有第二发射率的第二材料涂覆于所述被测对象的第二表面；所述被测对象还具有第三表面，所述第一表面、第二表面以及第三表面相互独立；

对被测对象的第一表面、第二表面以及第三表面同时进行红外热成像；

分别接收所述第一表面的第一辐射亮度，所述第二表面的第二辐射亮度以及所述第三表面的第三辐射亮度；

根据所述第一辐射亮度，第二辐射亮度以及第三辐射亮度对被测对象进行校准，所述校准至少包括以下之一：被测对象的实际温度、被测对象的发射率以及环境辐射在该表面的等效亮度。

优选的，所述方法包括：

通过喷涂或刷涂将所述第一材料以及第二材料分别涂覆于所述被测对象的第一表面以及第二表面。