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一种用于强光照射表面的红外测温装置、测温方法及应用
张雨辰; 许方宇; 黄善杰; 徐稚
申请(专利权)人中国科学院云南天文台
专利号ZL201910290880.3
申请号CN201910290880.3
2019-04-11
申请日期2019-04-11
公开(公告)号CN109959454A ; CN109959454B
公开日期2019-07-02
IPC 分类号G01j5/00 ; G01j5/06 ; G01j5/04 ; G01j5/08
CPC分类号G01j5/04 ; G01j5/06 ; G01j5/0003 ; G01j5/0834 ; G01j2005/065
授权国家中国
专利类型发明
专利状态授权
授权日期2020-06-02
学科领域电子、通信与自动控制技术
学科门类工学 ; 工学::电子科学与技术(可授工学、理学学位)
产权排序1
摘要

本发明提供了一种用于强光照射物体表面的红外测温装置、测温方法及应用。主要包括恒温红外吸收罩、强光调制装置和红外辐射测温仪,通过恒温红外吸收罩屏蔽待测物周围的辐射影响,强光调制装置屏蔽强光的辐射影响,再采用红外辐射测温仪进行测温,并结合计算机拟合,最终得到待测物的实际初始温度,有效提高了待测物温度的测量精确度。

主权项

1.一种用于强光照射物体表面的红外测温装置,其特征在于:包括恒温红外吸收罩、强光调制装置和红外辐射测温仪,所述强光调制装置包括调制盘和控制系统,所述恒温红外吸收罩包括顶部开口的凹槽状壳体,内腔中设有待测物,所述调制盘位于待测物上方;

所述调制盘为圆形盘体,且圆心位置连接转轴,所述转轴通过电机驱动,电机与所述控制系统连接,通过转轴可带动所述调制盘旋转;所述调制盘表面中部的一半区域为镂空的通光区域,另一半为实心的遮光区域,且在所述调制盘边缘的通光区域和遮光区域的交界处设置感应装置,所述感应装置和控制系统连接,所述控制系统与所述红外辐射测温仪连接;位于所述调制盘上方的强光束穿过通光区域对待测物进行照射,使待测物升温,当升温至稳态时,控制系统控制电机驱动所述调制盘快速旋转,同时感应装置将感应信号传输至控制系统,控制系统控制所述红外辐射测温仪开始测温。

2.根据权利要求1所述的一种用于强光照射表面的红外测温装置,其特征在于:所述感应装置为设置在调制盘边缘上的行程开关,当调制盘开始旋转,行程开关给出控制系统触发信号,当控制系统接收到触发信号的同时,控制所述红外辐射测温仪开始测温,并在间隔预设时间段后得到测量温度值。

3.根据权利要求1所述的一种用于强光照射表面的红外测温装置,其特征在于:所述恒温红外吸收罩的壳体侧壁内部开设一圈水冷腔,水冷腔上开设进水口和出水口,形成循环水冷管路,对所述恒温红外吸收罩进行温控。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于强光照射表面的红外测温装置,其特征在于:所述恒温红外吸收罩的壳体内腔表面涂覆全吸收涂层,且表面设置多条消光螺纹,使壳体内腔表面呈锯齿状。

5.根据权利要求4所述的一种用于强光照射表面的红外测温装置,其特征在于:所述恒温红外吸收罩顶部两侧边的高度不同,使恒温红外吸收罩的顶部开口端面形成倾斜面。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种用于强光照射表面的红外测温装置,其特征在于:所述调制盘的表面镀高反射率膜。

7.如权利要求1至6任意一项所述的一种用于强光照射表面的红外测温装置的测温方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤1:使强光束穿过调制盘上的通光区域对待测物进行照射,使待测物的温度达到稳态;

步骤2:控制系统控制转轴,使调制盘开始旋转,当调制盘开始旋转,行程开关给出控制系统触发信号,当控制系统接收到触发信号的同时,控制所述红外辐射测温仪开始测温,并在间隔预设时间段d后,得到待测物降温过程中多个温度点值T和对应的时间t;

步骤3:将步骤2中得到的多个温度点值T和对应的时间t,以及预设的时间d值,结合公式T=ΔT0*exp(-(t+d)/τ)+Ta,通过计算机拟合,得到由函数关系式表达出的降温曲线,并由计算机输出τ、Ta和ΔT0值;

步骤4:将步骤3中得到的ΔT0和Ta值带入公式T0=ΔT0+Ta中,计算得到T0值,即为待测物表面的实际温度值。

8.如权利要求7所述的一种用于强光照射表面的红外测温装置的测温方法在太阳望远镜光阑体表面温度测量、强激光烧蚀物体表面温度测量和金属焊接物体表面温度测量中的应用。

语种中文
专利代理人朱玲
代理机构西安东灵通专利代理事务所(普通合伙) 61242
文献类型专利
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/20283
专题天文技术实验室
抚仙湖太阳观测和研究基地
作者单位中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区羊方旺396号
第一作者单位中国科学院云南天文台
推荐引用方式
GB/T 7714
张雨辰,许方宇,黄善杰,等. 一种用于强光照射表面的红外测温装置、测温方法及应用. ZL201910290880.3[P]. 2019-04-11.
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