一種可校準測溫參數的測溫方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及溫度測量領域，特別涉及一種可校準測溫參數的測溫方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 現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境溫度 和熱電堆產生的電壓后，根據斯特藩-玻爾茲曼定律來計算被測物體的溫度。然而，測溫的 外界環境并不是理想的常溫環境，外界溫度通常是時刻變化的，而且，熱電堆在測溫時自身 也會往外輻射能量，這些都會影響到測溫的準確性。現有的測溫算法中，測溫參數均使用經 驗常數，無法根據外界環境的變化做出調整，更沒有方法來校準測溫參數，因此，現有的測 溫方法和裝置，其精度有待提高。
[0003] 因而現有技術還有待改進和提尚。
【發明內容】
[0004] 鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種可校準測溫參數的測 溫方法和裝置，通過對測溫參數進行校準，提高了測溫的準確性。
[0005] 為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案：
[0006] 一種可校準測溫參數的測溫方法，所述方法包括步驟：
[0007] A、獲取紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓；
[0008] B、根據所述環境溫度和電壓，校準測溫參數；
[0009] C、根據所述環境溫度、電壓和校準后的測溫參數，計算被測物體的實際溫度。
[0010] 所述的可校準測溫參數的測溫方法中，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] 所述的可校準測溫參數的測溫方法中，所述步驟C具體包括：
[0012] Cl、根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的
[0013] 電壓計算整個測溫過程的系統參數S :
[0014] S = S0X [Ha1X (Tdie-Tkef)+a2 X (Tdie-Tkef)2];
[0015] C2、根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓計算熱電 堆自身的熱輻射Vqs:
[0016] Vos= b o+biX (Tdie-Teef)+b2 X (Tdie-Teef)2]；
[0017] C3、根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓計算熱紅 外輻射過來的量值T(Vtw):
[0018] f (Vobj) = (Vobj-Vos)+C2 X (Vobj-Vos)2;
[0019] C4、根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度、熱紅外輻射過來的量值和系統參數，計算 被測物體的實際溫度Tqw:
【主權項】
1. 一種可校準測溫參數的測溫方法，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境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓； B、 根據所述環境溫度和電壓，校準測溫參數； C、 根據所述環境溫度、電壓和校準后的測溫參數，計算被測物體的實際溫度。
2. 根據權利要求1所述的可校準測溫參數的測溫方法，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. 根據權利要求2所述的可校準測溫參數的測溫方法，其特征在于，所述步驟C具體包 括： C1、根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的 電壓計算整個測溫過程的系統參數S: S=S〇X[1+aiX(TDi^EEF)+a2X訂。1片腳)2]; C2、根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓計算熱電堆自 身的熱福射Vw: V〇s-bQ+biX(Tdi^kef)+62X(Tdi^kef)]; C3、根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓計算熱紅外福 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、根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度、熱紅外福射過來的量值和系統參數，計算被測 物體的實際溫度
其中，所述31、32和C2為常數，所述b。、bi、b2和S。為測溫參數，所述V為紅外熱電堆 傳感器產生的電壓，Tdk為紅外熱電堆傳感器的環境溫度，所述Tew為常溫，公式中溫度的單 位均為開爾文。
4. 根據權利要求3所述的可校準測溫參數的測溫方法，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的初始值設置為： b〇= -2. 94Xe-5，bi= -5. 7Xe-7，b2= 4. 78Xe-9, 8。= 6Xe-14 ; B2、根據紅外熱電堆傳感器產生的電壓V。^紅外熱電堆傳感器的環境溫度Tdw和公式
，計算得出f(Vw)的值； B3、依計算得到的f(Vw)的值和公式 f(VdBJ) = (VdBJ-Vds) +C2X(V〇Bj-V〇s) 2，計算得出熱電堆自身的熱福射V〇s; B4、根據公式Vw=bu+biX(Tnu-lW+bsX(Tdk-Teep。，對Vw和（Tdi^kep)進行二項式 擬合，得出測溫參數b。、Vb2的值； B5、根據計算得出的測溫參數b〇、bi、b2的值，由公式V〇s=b〇+biX(TniE-TW+bsX(Tdie-Teef)2]重新計算出V〇s的值； 66、根據公式^￥。"）= (￥。8廣￥。5)+〇2乂（￥。8^。5)2，重新計算出^￥。"）的值； B7、根據公式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]進行一次線性擬合，得出新的測 溫參數S。； B8、循環步驟B2-B7進行迭代計算40次，逐步逼近計算出最優化的測溫參數b。、bi、b2 和或。
5. 根據權利要求4所述的可校準測溫參數的測溫方法，其特征在于，所述常數ai、a2和 C2的具體值為；a1=1. 75Xe_3,a2=-1. 68Xe_5,C2=13. 4。
6. -種可校準測溫參數的測溫裝置，其特征在于，所述裝置包括： 紅外熱電堆傳感器； 參數獲取模塊，用于獲取紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電 壓； 校準模塊，用于根據所述環境溫度和電壓，校準測溫參數； 計算模塊，用于根據所述環境溫度、電壓和校準后的測溫參數，計算被測物體的實際溫 度。
7. 根據權利要求6所述的可校準測溫參數的測溫裝置，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. 根據權利要求6所述的可校準測溫參數的測溫裝置，其特征在于，所述計算模塊具 體用于： 根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓計算整個測溫過 程的系統參數S: S-S〇X[l+a!X訂〇1片腳)+32X訂〇1片腳）]; 根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓計算熱電堆自身 的熱福射Vw: V〇s-bQ+biX(Tdi^kef)+62X(Tdi^kef)]; 根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓計算熱紅外福射 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; 根據紅外熱電堆傳感器的環境溫度、熱紅外福射過來的量值和系統參數，計算被測物 體的實際溫度T()ej:
其中，所述ai、32和C2為常數，所述b。、bi、b2和S。為測溫參數，所述V為紅外熱電堆 傳感器產生的電壓，Tdu為紅外熱電堆傳感器的環境溫度，所述Tew為常溫，公式中溫度的單 位均為開爾文。
9. 根據權利要求8所述的可校準測溫參數的測溫裝置，其特征在于，所述常數ai、a2和 C2的具體值為；a1=1. 75Xe_3,a2=-1. 68Xe_5,C2=13. 4。
10.根據權利要求9所述的可校準測溫參數的測溫裝置，其特征在于，所述校準模塊具 體用于： 將紅外熱電堆傳感器的測溫參數的初始值設置為： b〇= -2.94Xe-5，bi= -5. 7Xe-7，b2= 4. 78Xe-9,8。=6Xe-14 ; 根據紅外熱電堆傳感器產生的電壓Vw，紅外熱電堆傳感器的環境溫度Tdk，和公式
計算得出f(Vw)的值； 依計算得到的f(Vw)的值和公式 f(VdBJ) = (VdBJ-Vds) +C2X(V〇Bj-V〇s) 2，計算得出熱電堆自身的熱福射V〇s; 根據公式Vw=bn+biXClDiE-TW+bsXCTdie-Tkef)2]，對Vw和（Tdie-Tkef)進行二項式擬 合，得出測溫參數bc、bi、b2的值； 根據計算得出的測溫參數b。、bi、b2的值，由公式V。5=ba+biX(Tdie-TW+b2X(Tdie-Tkep)2]重新計算出Vds的值； 根據公式f(V。W) = (V。w-V。s)+C2X(V。M-V。s)2，重新計算出f(V。M)的值； 根據公式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]進行一次線性擬合，得出新的測 溫參數S。； 對測溫參數b。、bi、b2和S。進行迭代計算40次，得出最終的測溫參數。
【專利摘要】本發明公開了一種可校準測溫參數的測溫方法和裝置，其中，所述方法包括：獲取紅外熱電堆傳感器的環境溫度和紅外熱電堆傳感器產生的電壓；然后根據所述環境溫度和電壓，校準測溫參數；最后根據所述環境溫度、電壓和校準后的測溫參數，計算被測物體的實際溫度。通過所述方法，先對測溫參數進行校準，再計算被測物體的實際溫度，不僅提高了測溫的準確度，還使測溫不受外界環境因素的干擾，擴大了測溫方法的運用范圍。
【IPC分類】G01J5-12
【公開號】CN104792423
【申請號】CN201510112898
【發明人】李向吉, 謝廣寶, 郭鵬, 李鵬
【申請人】東莞捷榮技術股份有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月13日