[发明专利]一种加热成像装置及关联辐射图像与积灰温度的方法

权利要求书

1.一种加热成像装置，其特征在于，所述加热成像装置包括加热单元和成像单元；

所述加热单元包括燃烧装置以及设置于燃烧装置内部的温度传感器；

在所述燃烧装置内，所述温度传感器外侧设置有隔离件，所述隔离件与温度传感器互不接触；

所述成像单元成像的中心线与所述温度传感器的中轴线重合，用于拍摄待测物质的辐射图像。

2.根据权利要求1所述的加热成像装置，其特征在于，所述成像单元为彩色相机；

优选地，所述成像单元包括依次设置的滤色片、镜头和相机主体；所述滤色片设置于靠近加热单元的一侧；

优选地，所述镜头与相机主体的中轴线重合。

3.根据权利要求1或2所述的加热成像装置，其特征在于，所述温度传感器为热电偶；

优选地，所述隔离件为金属丝网。

4.一种关联辐射图像与积灰温度的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1～3任一项所述的加热成像装置进行。

5.一种关联辐射图像与积灰温度的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)不同温度下，拍摄积灰的辐射图像，得到不同温度下的辐射强度；

(2)根据步骤(1)所述温度和相应温度下的辐射强度，计算相应温度下的通道发射率，拟合得到不同通道发射率的第一比值与相应温度的第一关系式；

(3)根据步骤(2)所述第一关系式，计算相应温度下不同通道发射率的第二比值，并计算不同温度中所述第二比值的平均值，记为通用通道发射率比值；

(4)根据步骤(3)所述通用通道发射率比值和普朗克定律，构建得到辐射强度与积灰温度的关联式。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中根据式(1)计算相应温度下的所述通道发射率：

式(1)中，λ表示波长；I(λ,T)表示λ波长T温度下的辐射强度；ε(λ)表示λ波长下的发射率；c₁表示第一辐射常数；c₂表示第二辐射常数；e表示自然常数；T表示温度；

优选地，所述通道发射率为通道对应波长下的发射率；

优选地，所述通道包括红通道、绿通道或蓝通道中至少两种的组合。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述第一关系式为式(2)：

式(2)中，ε_i表示i通道的发射率；ε_j表示j通道的发射率；a_i表示i通道的第一标定系数；a_j表示j通道的第一标定系数；b_i表示i通道的第二标定系数；b_j表示j通道的第二标定系数；

优选地，所述i通道和j通道为不同的通道；

优选地，步骤(2)中所述拟合得到a_i、a_j、b_i和b_j的值。

8.根据权利要求5～7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述通用通道发射率比值的计算方法如式(3)所示：

式(3)中，表示i通道与j通道的通用通道发射率比值；表示i通道与j通道在第一温度T1下的通道发射率比值；表示i通道与j通道在第二温度T2下的通道发射率比值；表示i通道与j通道在第n温度Tn下的通道发射率比值；n表示温度的个数；

优选地，所述n为≥2的整数。

9.根据权利要求5～8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述相机信号与积灰温度的关联式如式(4)所示：

式(4)中，λ_i表示i通道的波长；λ_j表示j通道的波长；I(λ_i,T)表示i通道T温度下的辐射强度；I(λ_j,T)表示j通道T温度下的辐射强度；表示i通道与j通道的通用通道发射率比值。

10.一种测量积灰温度的方法，其特征在于，所述方法包括：拍摄待测积灰的辐射图像，根据权利要求4～9任一项所述的关联辐射图像与积灰温度的方法得到的关联式，计算待测积灰的温度。