一種動(dòng)物體表發(fā)射率的測(cè)量系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種動(dòng)物體表發(fā)射率的測(cè)量系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 動(dòng)物體表和外界進(jìn)行熱交換或者由于生病，都會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物體表的溫度上升，此時(shí) 便需要得到動(dòng)物體表的溫度。作為一種非接觸和，無侵害的測(cè)溫手段，熱紅外技術(shù)廣泛應(yīng)用 于動(dòng)物的測(cè)溫領(lǐng)域，而動(dòng)物體表的紅外發(fā)射率，直接影響到測(cè)溫的準(zhǔn)確程度。
[0003] 就目前測(cè)量動(dòng)物體表發(fā)射率的方法而言，一般是將熱電偶刺入或者溫度計(jì)粘貼在 動(dòng)物體表測(cè)得物理溫度，然后用熱像儀測(cè)量紅外溫度，通過物理溫度和紅外溫度計(jì)算才能 得到動(dòng)物體表的發(fā)射率該方法既需要測(cè)量物體的物理溫度，又需要測(cè)量物體的紅外溫度， 而且測(cè)量物理溫度非常麻煩，所以無法進(jìn)行快速測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種動(dòng)物體表發(fā)射率的測(cè)量系統(tǒng)及方法，利用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可 以實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量。
[0005] 第一方面，本發(fā)明提供一種動(dòng)物體表發(fā)射率的測(cè)量系統(tǒng)，包括：箱體、黑體、可移動(dòng) 熱源和紅外探測(cè)裝置；
[0006] 所述箱體，用于盛放所述黑體和待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位；
[0007] 所述可移動(dòng)熱源，用于為所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位和黑體加熱；
[0008] 所述紅外探測(cè)裝置，用于拍攝未加熱時(shí)所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位的第一熱紅外 照片、未加熱時(shí)所述黑體的第二熱紅外照片、加熱后的所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位的第三 熱紅外照片和加熱后所述黑體的第四熱紅外照片，并根據(jù)所述第一熱紅外照片、第二熱紅 外照片、第三熱紅外照片和第四熱紅外照片依次計(jì)算獲取未加熱時(shí)所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè) 部位的第一表觀溫度、未加熱時(shí)所述黑體的第二表觀溫度、加熱后所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè) 部位的第三表觀溫度和加熱后所述黑體的第四表觀溫度，并根據(jù)所述第一表觀溫度、第二 表觀溫度、第三表觀溫度和第四表觀溫度、所述黑體的發(fā)射率和與所述紅外探測(cè)裝置的紅 外波段相關(guān)的常數(shù)計(jì)算獲取表觀溫度和黑體的表觀溫度獲取所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位 體表的發(fā)射率。
[0009] 優(yōu)選的，所述箱體為內(nèi)部為黑色的箱體。
[0010] 優(yōu)選的，所述可移動(dòng)熱源包括發(fā)熱體、絲杠、固定架、導(dǎo)軌、電機(jī)和電控柜；
[0011] 所述發(fā)熱體，用于為所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位和黑體加熱，置于所述導(dǎo)軌上；
[0012] 所述絲杠，與所述發(fā)熱體連接，用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)熱體在所述導(dǎo)軌移動(dòng)；
[0013] 所述固定架，為兩個(gè)，分別安裝在所述導(dǎo)軌的兩端，所述絲杠的兩端分別穿設(shè)在所 述兩個(gè)固定架上；
[0014] 所述電機(jī)，與所述絲杠的一端連接，用于驅(qū)動(dòng)所述絲杠旋轉(zhuǎn)；
[0015] 電控柜，用于為所述電機(jī)提供電源。
[0016] 進(jìn)一步地，還包括：
[0017] 距離傳感器，與所述發(fā)熱體對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于檢測(cè)所述發(fā)熱體的位置以獲取所述發(fā) 熱體的位置信號(hào)；還與所述電控柜連接，用于將所述位置信號(hào)傳輸給所述電控柜；
[0018] 所述電控柜，用于根據(jù)所述位置信號(hào)控制所述電機(jī)停止。
[0019] 進(jìn)一步地，還包括：
[0020] 顯示裝置，與所述紅外探測(cè)裝置連接，用于顯示所述紅外探測(cè)裝置輸出的數(shù)據(jù)。
[0021] 優(yōu)選的，所述紅外探測(cè)裝置為紅外焦平面探測(cè)器。
[0022] 另一方面，本發(fā)明還提供一種動(dòng)物體表發(fā)射率的測(cè)量方法，包括：
[0023] 所述紅外探測(cè)裝置拍攝未加熱時(shí)所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位的第一熱紅外照片 和未加熱時(shí)所述黑體的第二熱紅外照片，拍攝加熱后的所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位的第三 熱紅外照片和加熱后所述黑體的第四熱紅外照片；
[0024] 根據(jù)所述第一熱紅外照片、第二熱紅外照片、第三熱紅外照片和第四熱紅外照片 依次計(jì)算獲取未加熱時(shí)所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位的第一表觀溫度、未加熱時(shí)所述黑體的 第二表觀溫度、加熱后所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位的第三表觀溫度和加熱后所述黑體的第 四表觀溫度；
[0025] 根據(jù)所述第一表觀溫度、第二表觀溫度、第三表觀溫度和第四表觀溫度計(jì)算獲取 表觀溫度和黑體的表觀溫度獲取所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位體表的發(fā)射率。
[0026] 進(jìn)一步地，所述紅外探測(cè)裝置拍攝未加熱時(shí)所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位的第一熱 紅外照片和未加熱時(shí)所述黑體的第二熱紅外照片之后，拍攝加熱后的所述待測(cè)動(dòng)物體的待 測(cè)部位的第三熱紅外照片和加熱后所述黑體的第四熱紅外照片之前，所述方法還包括：
[0027] 所述可移動(dòng)熱源的發(fā)熱體從遠(yuǎn)離所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位和所述黑體的位置 向所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位和所述黑體移動(dòng)；
[0028] 在所述可移動(dòng)熱源的發(fā)熱體的移動(dòng)過程中，所述距離傳感器檢測(cè)所述發(fā)熱體的位 置以獲取所述發(fā)熱體的位置信號(hào)，并將所述位置信號(hào)傳輸給所述電控柜；
[0029] 所述電控柜根據(jù)所述位置信號(hào)控制所述電機(jī)停止。
[0030] 進(jìn)一步地，所述電機(jī)停止之后，所述拍攝加熱后的所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位的 第三熱紅外照片和加熱后所述黑體的第四熱紅外照片之前，所述方法還包括：
[0031] 所述可移動(dòng)熱源的發(fā)熱體垂直于所述箱體，為所述箱體內(nèi)的待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部 位和所述黑體加熱。
[0032] 優(yōu)選的，在所述紅外探測(cè)裝置拍攝所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位和所述黑體的熱紅 外照片時(shí)，所述紅外探測(cè)裝置與所述箱體之間的垂直距離小于等于2m;
[0033] 相應(yīng)地，所述紅外探測(cè)裝置通過下述公式獲取所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位體表的 發(fā)射率：
[0034]
[0035] 其中，ε(T。）為所述待測(cè)動(dòng)物體的待測(cè)部位體表的發(fā)射率，ε1^為所述黑體的發(fā)射 率，TR1為所述第一表觀溫度，TR2為所述第三表觀溫度，TR3為所述第二表觀溫度，TR4為所述 第四表觀溫度，η為與所述紅外探測(cè)裝置的紅外波段相關(guān)的常數(shù)。
[0036] 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明只要拍攝未加熱和加熱時(shí)的熱紅外照就可自動(dòng)輸出 待測(cè)動(dòng)物體體表的發(fā)射率，不需要通過復(fù)雜的辦法測(cè)量物理溫度，因此可實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種動(dòng)物體表發(fā)射率的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種動(dòng)物體表發(fā)射率的測(cè)量方法的流程圖。
[0039] 附圖標(biāo)記說明
[0040] 紅外焦平面探測(cè)器的探測(cè)端一 1紅外焦平面探測(cè)器的殼體一 2
[0041] 觸摸顯示屏一3三腳架一4箱體一5待測(cè)動(dòng)物體一6
[0042] 黑體一7熱源殼體一8發(fā)熱體一9熱源供電按鈕一10
[0043] 滑塊一 11固定架一 12導(dǎo)軌一 13絲杠一 14距離傳感器一 15
[0044] 線槽一 16電機(jī)一 17電控柜一 19
【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0046] 本發(fā)明是為獲得動(dòng)物體表的發(fā)射率的實(shí)驗(yàn)方法，以便為實(shí)際計(jì)算提供可信發(fā)射率 數(shù)據(jù)。
[0047]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種動(dòng)物體表發(fā)射率的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048] 如圖1所示，一種動(dòng)物體表發(fā)射率的測(cè)量系統(tǒng)，包括：箱體5、黑體7、可移動(dòng)熱源和 紅外探測(cè)裝置；
[0049] 所述箱體5,用于盛放所述黑體7和待測(cè)動(dòng)物體6的待測(cè)部位；
[0050] 所述可移動(dòng)熱源，用于為所述待測(cè)動(dòng)物體6的待測(cè)部位和黑體7加熱；
[0051] 所述紅外探測(cè)裝置，用于拍攝未加熱時(shí)所述待測(cè)動(dòng)物體6的待測(cè)部位的第一熱紅 外照片、未加熱時(shí)所述黑體7的第二熱紅外照片、加熱后的所述待測(cè)動(dòng)物體6的待測(cè)部位的 第三熱紅外照片和加熱后所述黑體7的第四熱紅外照片，并根據(jù)所述第一熱紅外照片、第 二熱紅外照片、第三熱紅外照片和第四熱紅外照片依次計(jì)算獲取未加熱時(shí)所述待測(cè)動(dòng)物體 6的待測(cè)部位的第一表觀溫度、未加熱時(shí)所述黑體7的第二表觀溫度、加熱后所述待測(cè)動(dòng)物 體6的待測(cè)部位的第三表觀溫度和加熱后所述黑體7的第四表觀溫度，并根據(jù)所述第一表 觀溫度、第二表觀溫度、第三表觀溫度和第四表觀溫度、所述黑體7的發(fā)射率和與所述紅外 探測(cè)裝置的紅外波段相關(guān)的常數(shù)計(jì)算獲取表觀溫度和黑體7的表觀溫度獲取所述待測(cè)動(dòng) 物體6的待測(cè)部位體表的發(fā)射率。
[0052] 本發(fā)明只要拍攝未加熱和加熱時(shí)的熱紅外照就可自動(dòng)輸出待測(cè)動(dòng)物體6體表的 發(fā)射率，不需要通過復(fù)雜的辦法測(cè)量物理溫度，因此可實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量。另外，本發(fā)明為非接 觸式測(cè)量，而且由于只需要得知表觀溫度即可，不需要得知物理溫度和紅外溫度，因此還減 少了周圍環(huán)境溫度的影響，所以提高了發(fā)射率的測(cè)量精確性；而且由于不需要測(cè)量物理溫 度，所以不必將熱電偶刺入到動(dòng)物體表的皮膚組織，或者將動(dòng)物殺死。不傷害動(dòng)物。
[0053] 現(xiàn)有技術(shù)中的動(dòng)物體表的發(fā)射率都是人為根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事先測(cè)得，然后在實(shí)際計(jì)算溫 度時(shí)使用該給定的發(fā)射率，而且一個(gè)動(dòng)物體只有一個(gè)發(fā)射率，但是動(dòng)物體表的各部位的溫 度實(shí)際上是不等的，所以無法精確得到動(dòng)物體表各部位的溫度。本發(fā)明可以將動(dòng)物體表的 待測(cè)部位放進(jìn)所述箱體內(nèi)，所以可以測(cè)得待測(cè)動(dòng)物體的具體待測(cè)部位的發(fā)射率，進(jìn)而可以 在