一種可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及溫度測量領(lǐng)域，特別涉及一種可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有利用紅外熱電堆傳感器測溫的方法和裝置中，通常在測得熱電堆的環(huán)境溫度 和熱電堆產(chǎn)生的電壓后，根據(jù)斯特藩-玻爾茲曼定律來計(jì)算被測物體的溫度。然而，測溫的 外界環(huán)境并不是理想的常溫環(huán)境，外界溫度通常是時(shí)刻變化的，而且，熱電堆在測溫時(shí)自身 也會往外輻射能量，這些都會影響到測溫的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有的測溫算法中，測溫參數(shù)均使用經(jīng) 驗(yàn)常數(shù)，無法根據(jù)外界環(huán)境的變化做出調(diào)整，更沒有方法來校準(zhǔn)測溫參數(shù)，因此，現(xiàn)有的測 溫方法和裝置，其精度有待提高。
[0003] 因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測 溫方法和裝置，通過對測溫參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，提高了測溫的準(zhǔn)確性。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：
[0006] 一種可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法，所述方法包括步驟：
[0007] A、獲取紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓；
[0008] B、根據(jù)所述環(huán)境溫度和電壓，校準(zhǔn)測溫參數(shù)；
[0009] C、根據(jù)所述環(huán)境溫度、電壓和校準(zhǔn)后的測溫參數(shù)，計(jì)算被測物體的實(shí)際溫度。
[0010] 所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法中，在所述步驟A之前，還包括步驟：將被測物 體放置在紅外熱電堆傳感器的正上方。
[0011] 所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法中，所述步驟C具體包括：
[0012] Cl、根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的
[0013] 電壓計(jì)算整個測溫過程的系統(tǒng)參數(shù)S :
[0014] S = S0X [Ha1X (Tdie-Tkef)+a2 X (Tdie-Tkef)2];
[0015] C2、根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓計(jì)算熱電 堆自身的熱輻射Vqs:
[0016] Vos= b o+biX (Tdie-Teef)+b2 X (Tdie-Teef)2]；
[0017] C3、根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓計(jì)算熱紅 外輻射過來的量值T(Vtw):
[0018] f (Vobj) = (Vobj-Vos)+C2 X (Vobj-Vos)2;
[0019] C4、根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度、熱紅外輻射過來的量值和系統(tǒng)參數(shù)，計(jì)算 被測物體的實(shí)際溫度Tqw:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法，其特征在于，所述方法包括步驟： A、 獲取紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓； B、 根據(jù)所述環(huán)境溫度和電壓，校準(zhǔn)測溫參數(shù)； C、 根據(jù)所述環(huán)境溫度、電壓和校準(zhǔn)后的測溫參數(shù)，計(jì)算被測物體的實(shí)際溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法，其特征在于，在所述步驟A之 前，還包括步驟；將被測物體放置在紅外熱電堆傳感器的正上方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法，其特征在于，所述步驟C具體包 括： C1、根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的 電壓計(jì)算整個測溫過程的系統(tǒng)參數(shù)S: S=S〇X[1+aiX(TDi^EEF)+a2X訂。1片腳)2]; C2、根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓計(jì)算熱電堆自 身的熱福射Vw: V〇s-bQ+biX(Tdi^kef)+62X(Tdi^kef)]; C3、根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓計(jì)算熱紅外福 射過來的量值f(V。^); f(V〇Bj) - (V〇BJ-V〇s) +。2X(V〇Bj-V〇s); C4、根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度、熱紅外福射過來的量值和系統(tǒng)參數(shù)，計(jì)算被測 物體的實(shí)際溫度
其中，所述31、32和C2為常數(shù)，所述b。、bi、b2和S。為測溫參數(shù)，所述V為紅外熱電堆 傳感器產(chǎn)生的電壓，Tdk為紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度，所述Tew為常溫，公式中溫度的單 位均為開爾文。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法，其特征在于，所述步驟B具體包 括： B1、將紅外熱電堆傳感器的測溫參數(shù)的初始值設(shè)置為： b〇= -2. 94Xe-5，bi= -5. 7Xe-7，b2= 4. 78Xe-9, 8。= 6Xe-14 ; B2、根據(jù)紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓V。^紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度Tdw和公式
，計(jì)算得出f(Vw)的值； B3、依計(jì)算得到的f(Vw)的值和公式 f(VdBJ) = (VdBJ-Vds) +C2X(V〇Bj-V〇s) 2，計(jì)算得出熱電堆自身的熱福射V〇s; B4、根據(jù)公式Vw=bu+biX(Tnu-lW+bsX(Tdk-Teep。，對Vw和（Tdi^kep)進(jìn)行二項(xiàng)式 擬合，得出測溫參數(shù)b。、Vb2的值； B5、根據(jù)計(jì)算得出的測溫參數(shù)b〇、bi、b2的值，由公式V〇s=b〇+biX(TniE-TW+bsX(Tdie-Teef)2]重新計(jì)算出V〇s的值； 66、根據(jù)公式^￥。"）= (￥。8廣￥。5)+〇2乂（￥。8^。5)2，重新計(jì)算出^￥。"）的值； B7、根據(jù)公式f(V〇Bj) = (T〇bj4-Tdie4)xs和公式S=S〇X[1+aiX化n-TW+asX(T DI^KEF)2]，得出公式（T〇b/-Tdie4)XS〇=f(V〇Bj)/[l+aiXCTDiE-TKEF)+a2XCrDiE-TKEF)2]，對 (T〇b/-Tdie4)和f(V〇Bj)/[l+aiX(TDi^KEF)+a2X(Tdi^kef)2]進(jìn)行一次線性擬合，得出新的測 溫參數(shù)S。； B8、循環(huán)步驟B2-B7進(jìn)行迭代計(jì)算40次，逐步逼近計(jì)算出最優(yōu)化的測溫參數(shù)b。、bi、b2 和或。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法，其特征在于，所述常數(shù)ai、a2和 C2的具體值為；a1=1. 75Xe_3,a2=-1. 68Xe_5,C2=13. 4。
6. -種可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫裝置，其特征在于，所述裝置包括： 紅外熱電堆傳感器； 參數(shù)獲取模塊，用于獲取紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電 壓； 校準(zhǔn)模塊，用于根據(jù)所述環(huán)境溫度和電壓，校準(zhǔn)測溫參數(shù)； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述環(huán)境溫度、電壓和校準(zhǔn)后的測溫參數(shù)，計(jì)算被測物體的實(shí)際溫 度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫裝置，其特征在于，所述被測物體放 置在紅外熱電堆傳感器的正上方。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊具 體用于： 根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓計(jì)算整個測溫過 程的系統(tǒng)參數(shù)S: S-S〇X[l+a!X訂〇1片腳)+32X訂〇1片腳）]; 根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓計(jì)算熱電堆自身 的熱福射Vw: V〇s-bQ+biX(Tdi^kef)+62X(Tdi^kef)]; 根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓計(jì)算熱紅外福射 過來的量值f(v。^); f(V〇Bj) = (V〇BJ-V〇s)+C2X(V〇bj-V〇s)2; 根據(jù)紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度、熱紅外福射過來的量值和系統(tǒng)參數(shù)，計(jì)算被測物 體的實(shí)際溫度T()ej:
其中，所述ai、32和C2為常數(shù)，所述b。、bi、b2和S。為測溫參數(shù)，所述V為紅外熱電堆 傳感器產(chǎn)生的電壓，Tdu為紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度，所述Tew為常溫，公式中溫度的單 位均為開爾文。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫裝置，其特征在于，所述常數(shù)ai、a2和 C2的具體值為；a1=1. 75Xe_3,a2=-1. 68Xe_5,C2=13. 4。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)模塊具 體用于： 將紅外熱電堆傳感器的測溫參數(shù)的初始值設(shè)置為： b〇= -2.94Xe-5，bi= -5. 7Xe-7，b2= 4. 78Xe-9,8。=6Xe-14 ; 根據(jù)紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓Vw，紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度Tdk，和公式
計(jì)算得出f(Vw)的值； 依計(jì)算得到的f(Vw)的值和公式 f(VdBJ) = (VdBJ-Vds) +C2X(V〇Bj-V〇s) 2，計(jì)算得出熱電堆自身的熱福射V〇s; 根據(jù)公式Vw=bn+biXClDiE-TW+bsXCTdie-Tkef)2]，對Vw和（Tdie-Tkef)進(jìn)行二項(xiàng)式擬 合，得出測溫參數(shù)bc、bi、b2的值； 根據(jù)計(jì)算得出的測溫參數(shù)b。、bi、b2的值，由公式V。5=ba+biX(Tdie-TW+b2X(Tdie-Tkep)2]重新計(jì)算出Vds的值； 根據(jù)公式f(V。W) = (V。w-V。s)+C2X(V。M-V。s)2，重新計(jì)算出f(V。M)的值； 根據(jù)公式f(V〇Bj) = (T〇bj4-Tdie4)XS和公式S=S〇X[1+aiX(TDi^KEF)+a2X化IE-Teef)2]，得出公式燈〇bj4-Tdie4)XS〇=f(V〇Bj)/[l+aiX(TDi^EEF)+a2X(TDi^EEF)2]，對 (T〇b/-Tdie4)和f(V〇Bj)/[l+aiX(TDi^KEF)+a2X(Tdi^kef)2]進(jìn)行一次線性擬合，得出新的測 溫參數(shù)S。； 對測溫參數(shù)b。、bi、b2和S。進(jìn)行迭代計(jì)算40次，得出最終的測溫參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可校準(zhǔn)測溫參數(shù)的測溫方法和裝置，其中，所述方法包括：獲取紅外熱電堆傳感器的環(huán)境溫度和紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓；然后根據(jù)所述環(huán)境溫度和電壓，校準(zhǔn)測溫參數(shù)；最后根據(jù)所述環(huán)境溫度、電壓和校準(zhǔn)后的測溫參數(shù)，計(jì)算被測物體的實(shí)際溫度。通過所述方法，先對測溫參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，再計(jì)算被測物體的實(shí)際溫度，不僅提高了測溫的準(zhǔn)確度，還使測溫不受外界環(huán)境因素的干擾，擴(kuò)大了測溫方法的運(yùn)用范圍。
【IPC分類】G01J5-12
【公開號】CN104792423
【申請?zhí)枴緾N201510112898
【發(fā)明人】李向吉, 謝廣寶, 郭鵬, 李鵬
【申請人】東莞捷榮技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月13日