CN106679818A - 光滑表面温度分布的测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光滑表面温度分布的测量装置及方法，所述光滑表面温度分布的测量装置包括：薄膜材料，所述薄膜适于通过粘贴剂贴在光滑表面；红外热成像仪，所述薄膜材料辐射的热量成像在所述红外热成像仪上，获得薄膜材料表面的温度分布，输出温度检测值T测；处理器，所述处理器根据接收到的温度检测值T测获得所述光滑表面的实际温度值从而获得光滑表面的温度分布。本发明具有准确性好、快速等优点。

Description

光滑表面温度分布的测量装置及方法
技术领域
本发明涉及非接触式测温，特别涉及光滑表面温度分布的测量装置及方法。
背景技术
目前，对于光滑表面温度场分布测量，一种方法是采用传统的接触法(如热电偶、热电阻)进行逐点温度测量，然后运用一些统计方法得到需要的温度场分布信息；通常此方法得到的温度场分布信息可靠性不够好，因为一方面测量所得温度的精确度会受到温度传感器与平面表面的贴合度影响，另一方面测量的温度实时性会受到测量点数量影响。
另一种方法是采用红外热成像的方法进行测量，红外热成像仪可以给出测量区域全部温度分布的信息，但是对于一些光滑平面(如不锈钢平面、铝板)，红外热成像仪在测量时会由于光滑表面的反射受到影响。这是因为红外热成像仪是通过物体的红外热辐射(物体发射率)来实现测温的，而物体发射率的大小与材料的性质、温度和表面状态直接相关。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种准确度高、快速的光滑表面温度分布的测量装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种光滑表面温度分布的测量装置；所述光滑表面温度分布的测量装置包括：
薄膜材料，所述薄膜适于通过粘贴剂贴在光滑表面；
红外热成像仪，所述薄膜材料辐射的热量成像在所述红外热成像仪上，获得薄膜材料表面的温度分布，输出温度检测值T测；
处理器，所述处理器根据接收到的温度检测值T测获得所述光滑表面的实际温度值从而获得光滑表面的温度分布；ε实为薄膜材料的表面发射率，ε测为红外热像仪测量时默认的表面发射率，h为表面对流换热系数，T环为测试时的环境温度，δ为薄膜材料的厚度，λ为薄膜材料的热传导系数。
本发明的目的还在于提供了一种准确度高、快速的光滑表面温度分布的测量方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：
光滑表面温度分布的测量方法，所述光滑表面温度分布的测量方法包括以下步骤：
(A1)通过粘贴剂将薄膜材料贴在光滑表面，薄膜材料和光滑表面之间无空隙；
(A2)红外热成像仪获得所述薄膜材料表面的温度分布，输出温度检测值T测；
(A3)处理器根据接收到的温度检测值T测获得所述光滑表面的实际温度值从而获得光滑表面的温度分布；ε实为薄膜材料的表面发射率，ε测为红外热像仪测量时默认的表面发射率，h为表面对流换热系数，T环为测试时的环境温度，δ为薄膜材料的厚度，λ为薄膜材料的热传导系数。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.本发明保证光滑表面温度的测量不受环境和表面状态影响，且提高了温度测量准确度；
2.本发明快速提供光滑平面温度分布的准确信息。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例1的光滑表面温度分布的测量装置的结构简图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本发明实施例的封闭空间内气体的净化装置的结构简图，如图1所示，所述封闭空间内气体的净化装置包括：
薄膜材料，如黑色薄膜贴纸或黑色绝缘胶带，所述薄膜适于通过粘贴剂贴在光滑表面；
红外热成像仪，所述薄膜材料辐射的热量成像在所述红外热成像仪上，获得薄膜材料表面的温度分布，输出温度检测值T测；
处理器，所述处理器根据接收到的温度检测值T测获得所述光滑表面的实际温度值从而获得光滑表面的温度分布；ε实为薄膜材料的表面发射率，ε测为红外热像仪测量时默认的表面发射率，h为表面对流换热系数，T环为测试时的环境温度，δ为薄膜材料的厚度，λ为薄膜材料的热传导系数。
本发明实施例的光滑表面温度分布的测量方法，也即上述测量装置的工作方法，所述光滑表面温度分布的测量方法包括以下步骤：
(A1)通过粘贴剂将薄膜材料贴在光滑表面，薄膜材料和光滑表面之间无空隙；
(A2)红外热成像仪获得所述薄膜材料表面的温度分布，输出温度检测值T测；
(A3)处理器根据接收到的温度检测值T测获得所述光滑表面的实际温度值从而获得光滑表面的温度分布；ε实为薄膜材料的表面发射率，ε测为红外热像仪测量时默认的表面发射率，h为表面对流换热系数，T环为测试时的环境温度，δ为薄膜材料的厚度，λ为薄膜材料的热传导系数。

Claims (4)

1.一种光滑表面温度分布的测量装置；其特征在于：所述光滑表面温度分布的测量装置包括：
薄膜材料，所述薄膜适于通过粘贴剂贴在光滑表面；
红外热成像仪，所述薄膜材料辐射的热量成像在所述红外热成像仪上，获得薄膜材料表面的温度分布，输出温度检测值T测；
处理器，所述处理器根据接收到的温度检测值T测获得所述光滑表面的实际温度值从而获得光滑表面的温度分布；ε实为薄膜材料的表面发射率，ε测为红外热像仪测量时默认的表面发射率，h为表面对流换热系数，T环为测试时的环境温度，δ为薄膜材料的厚度，λ为薄膜材料的热传导系数。
2.根据权利要求1所述的光滑表面温度分布的测量装置，其特征在于：所述薄膜是黑色薄膜贴纸或黑色绝缘胶带。
3.光滑表面温度分布的测量方法，所述光滑表面温度分布的测量方法包括以下步骤：
(A1)通过粘贴剂将薄膜材料贴在光滑表面，薄膜材料和光滑表面之间无空隙；
(A2)红外热成像仪获得所述薄膜材料表面的温度分布，输出温度检测值T测；
(A3)处理器根据接收到的温度检测值T测获得所述光滑表面的实际温度值从而获得光滑表面的温度分布；ε实为薄膜材料的表面发射率，ε测为红外热像仪测量时默认的表面发射率，h为表面对流换热系数，T环为测试时的环境温度，δ为薄膜材料的厚度，λ为薄膜材料的热传导系数。
4.根据权利要求3所述的光滑表面温度分布的测量方法，其特征在于：所述薄膜是黑色薄膜贴纸或黑色绝缘胶带。
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