Thermera的双色温测量原理
对双色方法的概念理解
来自物体的电磁辐射(光等)随着物体温度的升高而增加。
(a) 辐射增加(可见光中的亮度增加)
(b) 产生最大辐射的波长缩短(在可见光下为红色至苍白)。
如图 1-1 所示,为黑体。
图1-1中的辐射曲线与温度1:1相对应。 换句话说,所有曲线都因温度而异。 这使我们能够通过测量该曲线(即光谱分布特性)来了解温度,相对于黑体在特定温度下的辐射。
双色温是一种通过测量两个波长的辐射并计算比率来识别该曲线的方法。 这个值是的,每个黑体温度只有一个值,所以你可以从中知道温度。 因为它比较两个波长的亮度,所以有时称为温度比率。
由于一般物体不是黑体,因此当物体与黑体处于相同温度时,辐射量小于黑体的辐射量。 而两者的放射性之比就是发射率ε,ε总是小于1。 从辐射量测量温度时了解发射率非常重要,但是发射率会根据物体的材料表面形状等以及温度和波长而变化。 因此,使用亮度温度计或测量物体辐射强度的总辐射温度计(红外温度计等)准确测量温度是极其困难的。
另一方面,使用双色温度计,如果选择待测物质的两个波长的发射率相同的波长带,则发射率会自动抵消,因此不受其影响。 原因可以在图2-2中理解。
在一般物体和黑体的光谱辐射中,我们专注于波长L1和L2的亮度。
如果在一般物体的辐射分布中选择L1和L2,则两者的发射率几乎相同。 只要建立了这种关系,就会建立以下关系。
换句话说,只要两个波长的发射率在一般物体中相等的前提成立,就建立了亮度之比等于黑体中两个波长的亮度之比的关系。此外,当物体和测量系统之间存在玻璃,烟雾,水等,并且透射率等于τ。
并且不受透射率的影响。
在实际测量中,得到测量对象的亮度之比,与预先测量的黑体亮度之比进行比较,该值相等的黑体温度为一般物体的温度。
因此,双色方法不需要知道物体的发射率,即使在测量物体和测量仪器之间干预在两个波长下具有相同透射率的物质(例如玻璃或烟雾)也可以准确测量温度。
根据测量相机和高速摄像机记录的图像进行温度测量
读取使用彩色相机或高速相机拍摄的图像进行测量并测量温度。 通过使用高速相机,可以可视化燃烧和爆炸等高速现象,从而从单个数据中实现高速显影分析和热图像分析。 我们将根据应用提出相机。
DensitoCam U230(彩色类型)174万像素高分辨率测量相机捕获被摄体,将图像实时传输到分析PC,以伪彩色显示温度分布,并以图形方式显示点/范围的温度历史并将其输出为CSV。 可以记录图像,并且可以稍后测量记录图像的温度,就像Thermera-HS一样。
3.热敏-近红外2
DensitoCam Duo2双传感器相机上安装了两个任意波长和半宽的带通滤光片,用于温度测量。 与彩色相机方法相比,该系统的波长灵敏度高达1μm,因此可以从500°C开始测量温度。 可以对记录的图像进行实时温度监控和温度分析。
4.温泉英加斯
使用双传感器相机DensitoCam InGas。 通过采用波长灵敏度高达2.1μm的InGaAs_CCD传感器代替传统的硅CCD,可以从7°C开始测量温度,这是Thermera系列中低的温度。 可以对记录的图像进行实时温度监控和温度分析。
5.双波光学
通过连接单色相机,您可以同时拍摄任何波长的两张图像。 可以使用随附的软件合成两个波长的图像,并且可以使用Thermera进行温度测量。 通过选择波长,可以避免化学发光干扰热测量的影响。
6.热敏触摸
这是一款便携式双色温度观察器,配备LCD触摸屏监视器和电池。 可以实时检查目标的温度,也可以记录图像。 记录的图像可以通过随附的查看器软件进行详细分析。