Thermera的雙色溫測(cè)量原理

發(fā)布日期：2023-04-11      瀏覽次數(shù)：562

Thermera的雙色溫測(cè)量原理

對(duì)雙色方法的概念理解

來自物體的電磁輻射（光等）隨著物體溫度的升高而增加。

（a） 輻射增加（可見光中的亮度增加）

（b） 產(chǎn)生最大輻射的波長縮短（在可見光下為紅色至蒼白）。

 如圖 1-1 所示，為黑體。




圖1-1中的輻射曲線與溫度1：1相對(duì)應(yīng)。 換句話說，所有曲線都因溫度而異。 這使我們能夠通過測(cè)量該曲線（即光譜分布特性）來了解溫度，相對(duì)于黑體在特定溫度下的輻射。

雙色溫是一種通過測(cè)量兩個(gè)波長的輻射并計(jì)算比率來識(shí)別該曲線的方法。 這個(gè)值是的，每個(gè)黑體溫度只有一個(gè)值，所以你可以從中知道溫度。 因?yàn)樗容^兩個(gè)波長的亮度，所以有時(shí)稱為溫度比率。

由于一般物體不是黑體，因此當(dāng)物體與黑體處于相同溫度時(shí)，輻射量小于黑體的輻射量。 而兩者的放射性之比就是發(fā)射率ε，ε總是小于1。 從輻射量測(cè)量溫度時(shí)了解發(fā)射率非常重要，但是發(fā)射率會(huì)根據(jù)物體的材料表面形狀等以及溫度和波長而變化。 因此，使用亮度溫度計(jì)或測(cè)量物體輻射強(qiáng)度的總輻射溫度計(jì)（紅外溫度計(jì)等）準(zhǔn)確測(cè)量溫度是極其困難的。

另一方面，使用雙色溫度計(jì)，如果選擇待測(cè)物質(zhì)的兩個(gè)波長的發(fā)射率相同的波長帶，則發(fā)射率會(huì)自動(dòng)抵消，因此不受其影響。 原因可以在圖2-2中理解。




在一般物體和黑體的光譜輻射中，我們專注于波長L1和L2的亮度。

如果在一般物體的輻射分布中選擇L1和L2，則兩者的發(fā)射率幾乎相同。 只要建立了這種關(guān)系，就會(huì)建立以下關(guān)系。



換句話說，只要兩個(gè)波長的發(fā)射率在一般物體中相等的前提成立，就建立了亮度之比等于黑體中兩個(gè)波長的亮度之比的關(guān)系。此外，當(dāng)物體和測(cè)量系統(tǒng)之間存在玻璃，煙霧，水等，并且透射率等于τ。



并且不受透射率的影響。

在實(shí)際測(cè)量中，得到測(cè)量對(duì)象的亮度之比，與預(yù)先測(cè)量的黑體亮度之比進(jìn)行比較，該值相等的黑體溫度為一般物體的溫度。

因此，雙色方法不需要知道物體的發(fā)射率，即使在測(cè)量物體和測(cè)量儀器之間干預(yù)在兩個(gè)波長下具有相同透射率的物質(zhì)（例如玻璃或煙霧）也可以準(zhǔn)確測(cè)量溫度。

Thermera有以下類型：

根據(jù)測(cè)量相機(jī)和高速攝像機(jī)記錄的圖像進(jìn)行溫度測(cè)量

1.Thermera-HS

讀取使用彩色相機(jī)或高速相機(jī)拍攝的圖像進(jìn)行測(cè)量并測(cè)量溫度。 通過使用高速相機(jī)，可以可視化燃燒和爆炸等高速現(xiàn)象，從而從單個(gè)數(shù)據(jù)中實(shí)現(xiàn)高速顯影分析和熱圖像分析。 我們將根據(jù)應(yīng)用提出相機(jī)。

2.Thermera-seenU

DensitoCam U230（彩色類型）174萬像素高分辨率測(cè)量相機(jī)捕獲被攝體，將圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒治鯬C，以偽彩色顯示溫度分布，并以圖形方式顯示點(diǎn)/范圍的溫度歷史并將其輸出為CSV。 可以記錄圖像，并且可以稍后測(cè)量記錄圖像的溫度，就像Thermera-HS一樣。



3.熱敏-近紅外2

DensitoCam Duo2雙傳感器相機(jī)上安裝了兩個(gè)任意波長和半寬的帶通濾光片，用于溫度測(cè)量。 與彩色相機(jī)方法相比，該系統(tǒng)的波長靈敏度高達(dá)1μm，因此可以從500°C開始測(cè)量溫度。 可以對(duì)記錄的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控和溫度分析。



4.溫泉英加斯

使用雙傳感器相機(jī)DensitoCam InGas。 通過采用波長靈敏度高達(dá)2.1μm的InGaAs_CCD傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硅CCD，可以從7°C開始測(cè)量溫度，這是Thermera系列中低的溫度。 可以對(duì)記錄的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控和溫度分析。



5.雙波光學(xué)

通過連接單色相機(jī)，您可以同時(shí)拍攝任何波長的兩張圖像。 可以使用隨附的軟件合成兩個(gè)波長的圖像，并且可以使用Thermera進(jìn)行溫度測(cè)量。 通過選擇波長，可以避免化學(xué)發(fā)光干擾熱測(cè)量的影響。



6.熱敏觸摸

這是一款便攜式雙色溫度觀察器，配備LCD觸摸屏監(jiān)視器和電池。 可以實(shí)時(shí)檢查目標(biāo)的溫度，也可以記錄圖像。 記錄的圖像可以通過隨附的查看器軟件進(jìn)行詳細(xì)分析。