CN113588122A - 物体表面温度的测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种物体表面温度的测量方法及装置,该方法包括:在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;获得温度补偿因子的修正因子;获得静态修正因子;根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。本发明可以在被测物体不被破坏的情况下准确地测量温度。

Description

物体表面温度的测量方法及装置
技术领域
本发明涉及传感器测量技术领域,尤其涉及一种物体表面温度的测量方法及装置。
背景技术
所有被测物体都有相应的能够承受的温度范围,在此范围内才能保证被测物体的正常特性;大多数情况下,被测物体本身是不能被破坏的,因此只能从物体表面的温度反映物体的温度;即使被测物体本身可以承受各种温度,但是为了保证周围的生命、被测物体、环境等的安全,对于温度准确的监控也十分重要;当物体正承受很大温度梯度时,对于温度的准确监控难度大大增加;因此,急需要一种对物体的表面温度准确测量的方法,来保证被测物体本身在不被破坏的情况下的准确的温度监测,以防止不必要的危害发生。
发明内容
本发明实施例提出一种物体表面温度的测量方法,用以在被测物体不被破坏的情况下准确地测量温度,该方法包括:
在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;
根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;
获得温度补偿因子的修正因子;
获得静态修正因子;
根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
本发明实施例提出一种物体表面温度的测量装置,用以在被测物体不被破坏的情况下准确地测量温度,该装置包括:
测量温度获得模块,用于在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;
温度补偿因子确定模块,用于根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;
第一修正因子获得模块,用于获得温度补偿因子的修正因子;
第二修正因子获得模块,用于获得静态修正因子;
物体表面温度获得模块,用于根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
本发明实施例还提出了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述物体表面温度的测量方法。
本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有执行上述物体表面温度的测量方法的计算机程序。
在本发明实施例中,在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;获得温度补偿因子的修正因子;获得静态修正因子;根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。在上述过程中,首先确定了当前时刻的温度补偿因子,同时采用了温度补偿因子的修正因子、静态修正因子,通过多次修正,可实现对物体表面温度的测量进行校准调整,实现即使温度梯度达到很大也能做到±3℃的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1为本发明实施例中物体表面温度的测量方法的流程图;
图2为本发明实施例中温度测量的原理图;
图3为本发明实施例中物体表面温度的测量装置的示意图;
图4为本发明实施例中计算机设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
在本说明书的描述中,所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要作适当调整。
图1为本发明实施例中物体表面温度的测量方法的流程图,如图1所示,该方法包括:
步骤101,在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;
步骤102,根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;
步骤103,获得温度补偿因子的修正因子;
步骤104,获得静态修正因子;
步骤105,根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
在本发明实施例中,首先确定了当前时刻的温度补偿因子,同时采用了温度补偿因子的修正因子、静态修正因子,通过多次修正,可实现对物体表面温度的测量进行校准调整,实现即使温度梯度达到很大也能做到±3℃的准确度。
在步骤101中,在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述被测物体与温度传感装置同时置于封闭空间,所述温度传感装置与被测物体表面完全接触;其中,被测物体与温度传感装置包裹在狭小的封闭空间,可创造性测温仓,这是温度测量的第一个前提条件。
温度测量的第二个前提条件是温度传感装置需要与被测物体表面完全接触,并保证接触面不会改变,温度传感装置与被测物体接触面积越大越好,图2为本发明实施例中温度测量的原理图,温度传感装置比被测物体表面积要小,这样可以充分利用温度传感装置的表面积进行计算,且温度传感装置是一个比较规则的长方体,比较方便计算其体积。一般情况下,温度传感装置一般需要用支架固定,防止温度传感装置移动,影响测量准确度。
温度测量的第三个前提条件是温度传感装置的外壳导热性能很好,保证一定时间内的物体温升可以完全传递给温度传感装置。
在一实施例中,温度传感装置的ADC(Analog Digital Converter,模数转换)采集精度至少为8位。这也是温度测量的第四个前提条件。
在一实施例中,根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子,包括:
根据温度传感装置的比热熔、温度传感装置的密度、温度传感装置的体积、温度传感装置中心与被测物体表面距离、温度传感装置与被测物体接触面积中的一种或几种,确定第一因子;
根据第一因子、热传导系数中的一种或几种,确定第二因子;
根据第二因子、当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻和当前时刻的上一时刻之间的时间间隔中的一种或几种,确定当前时刻的温度补偿因子。
考虑在温度传感装置测量是处于静态情况下,温度补偿因子约等于0,因此,可以引入静态修正因子,静态修正因子可以通过大量仿真实验获得,可进一步校正温度传感装置测量的温度,进一步提高物体表面温度的准确度,使得即使温度梯度达到很大也能做到±3℃的准确度。
在一实施例中,所述方法还包括:
在被测物体与温度传感装置之间存在介质时,获得介质的修正因子,所述介质分别与被测物体和温度传感装置的表面传导接触;
根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子、静态修正因子和介质的修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
在上述实施例中,针对的有介质的另一种测量方法,此时需保证中间的介质具有好的导热系数,以保证温度传导速度和绝缘性能。
介质的修正因子也是通过大量仿真实验确定的,引入了介质的修正因子,可修正由于介质的存在带来的测量误差,进一步提高被测物体的表面温度的准确度。
综上所述,在本发明实施例提出的方法中,在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;获得温度补偿因子的修正因子;获得静态修正因子;根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。在上述过程中,首先确定了当前时刻的温度补偿因子,同时采用了温度补偿因子的修正因子、静态修正因子,通过多次修正,可实现对物体表面温度的测量进行校准调整,实现即使温度梯度达到很大也能做到±3℃的准确度。
本发明实施例还提出一种物体表面温度的测量装置,其原理与物体表面温度的测量方法类似,这里不再赘述。
图3为本发明实施例中物体表面温度的测量装置的示意图,如图3所示,包括:
测量温度获得模块301,用于在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;
温度补偿因子确定模块302,用于根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;
第一修正因子获得模块303,用于获得温度补偿因子的修正因子;
第二修正因子获得模块304,用于获得静态修正因子;
物体表面温度获得模块305,用于根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
在一实施例中,温度补偿因子确定模块具体用于:
根据温度传感装置的比热熔、温度传感装置的密度、温度传感装置的体积、温度传感装置中心与被测物体表面距离、温度传感装置与被测物体接触面积的一种或几种,确定第一因子;
根据第一因子、热传导系数的一种或几种,确定第二因子;
根据第二因子、当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻和当前时刻的上一时刻之间的时间间隔中的一种或几种,确定当前时刻的温度补偿因子。
在一实施例中,所述装置还包括:
第三修正因子获得模块306,用于在被测物体与温度传感装置之间存在介质时,获得介质的修正因子,所述介质分别与被测物体和温度传感装置的表面传导接触;
物体表面温度获得模块305还用于:根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子、静态修正因子和介质的修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
在一实施例中,温度传感装置的ADC采集精度至少为8位。
综上所述,在本发明实施例提出的装置中,在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;获得温度补偿因子的修正因子;获得静态修正因子;根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。在上述过程中,首先确定了当前时刻的温度补偿因子,同时采用了温度补偿因子的修正因子、静态修正因子,通过多次修正,可实现对物体表面温度的测量进行校准调整,实现即使温度梯度达到很大也能做到±3℃的准确度。
本申请的实施例还提供一种计算机设备,图4为本发明实施例中计算机设备的示意图,该计算机设备能够实现上述实施例中的物体表面温度的测量方法中全部步骤,所述计算机设备具体包括如下内容:
处理器(processor)401、存储器(memory)402、通信接口(CommunicationsInterface)403和通信总线404;
其中,所述处理器401、存储器402、通信接口403通过所述通信总线404完成相互间的通信;所述通信接口403用于实现服务器端设备、检测设备以及用户端设备等相关设备之间的信息传输;
所述处理器401用于调用所述存储器402中的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的物体表面温度的测量方法中的全部步骤。
本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质,能够实现上述实施例中的物体表面温度的测量方法中全部步骤,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的物体表面温度的测量方法的全部步骤。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物体表面温度的测量方法,其特征在于,包括:
在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;
根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;
获得温度补偿因子的修正因子;
获得静态修正因子;
根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
2.如权利要求1所述的物体表面温度的测量方法,其特征在于,根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子,包括:
根据温度传感装置的比热熔、温度传感装置的密度、温度传感装置的体积、温度传感装置中心与被测物体表面距离、温度传感装置与被测物体接触面积中的一种或几种,确定第一因子;
根据第一因子、热传导系数中的一种或几种,确定第二因子;
根据第二因子、当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻和当前时刻的上一时刻之间的时间间隔中的一种或几种,确定当前时刻的温度补偿因子。
3.如权利要求1所述的物体表面温度的测量方法,其特征在于,还包括:
在被测物体与温度传感装置之间存在介质时,获得介质的修正因子,所述介质分别与被测物体和温度传感装置的表面传导接触;
根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子、静态修正因子和介质的修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
4.如权利要求1所述的物体表面温度的测量方法,其特征在于,温度传感装置的ADC采集精度至少为8位。
5.一种物体表面温度的测量装置,其特征在于,包括:
测量温度获得模块,用于在温度传感装置与被测物体表面接触设定时长后,获得当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,所述温度传感装置与被测物体表面传导接触;
温度补偿因子确定模块,用于根据当前时刻和当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度,确定当前时刻的温度补偿因子;
第一修正因子获得模块,用于获得温度补偿因子的修正因子;
第二修正因子获得模块,用于获得静态修正因子;
物体表面温度获得模块,用于根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子和静态修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
6.如权利要求5所述的物体表面温度的测量装置,其特征在于,温度补偿因子确定模块具体用于:
根据温度传感装置的比热熔、温度传感装置的密度、温度传感装置的体积、温度传感装置中心与被测物体表面距离、温度传感装置与被测物体接触面积的一种或几种,确定第一因子;
根据第一因子、热传导系数的一种或几种,确定第二因子;
根据第二因子、当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的上一时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻和当前时刻的上一时刻之间的时间间隔中的一种或几种,确定当前时刻的温度补偿因子。
7.如权利要求5所述的物体表面温度的测量装置,其特征在于,还包括:
第三修正因子获得模块,用于在被测物体与温度传感装置之间存在介质时,获得介质的修正因子,所述介质分别与被测物体和温度传感装置的表面传导接触;
物体表面温度获得模块还用于:根据当前时刻温度传感装置测量的温度、当前时刻的温度补偿因子、温度补偿因子的修正因子、静态修正因子和介质的修正因子中的一种或几种,确定当前时刻被测物体的表面温度。
8.如权利要求5所述的物体表面温度的测量装置,其特征在于,温度传感装置的ADC采集精度至少为8位。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至4任一项所述方法的计算机程序。
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