Thermera的雙色溫測量原理

發(fā)布日期：2023-04-11      瀏覽次數：504

Thermera的雙色溫測量原理

對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相對應。 換句話說，所有曲線都因溫度而異。 這使我們能夠通過測量該曲線（即光譜分布特性）來了解溫度，相對于黑體在特定溫度下的輻射。

雙色溫是一種通過測量兩個波長的輻射并計算比率來識別該曲線的方法。 這個值是的，每個黑體溫度只有一個值，所以你可以從中知道溫度。 因為它比較兩個波長的亮度，所以有時稱為溫度比率。

由于一般物體不是黑體，因此當物體與黑體處于相同溫度時，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。 從輻射量測量溫度時了解發(fā)射率非常重要，但是發(fā)射率會根據物體的材料表面形狀等以及溫度和波長而變化。 因此，使用亮度溫度計或測量物體輻射強度的總輻射溫度計（紅外溫度計等）準確測量溫度是極其困難的。

另一方面，使用雙色溫度計，如果選擇待測物質的兩個波長的發(fā)射率相同的波長帶，則發(fā)射率會自動抵消，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。 只要建立了這種關系，就會建立以下關系。



換句話說，只要兩個波長的發(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波長的亮度之比的關系。此外，當物體和測量系統(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。

在實際測量中，得到測量對象的亮度之比，與預先測量的黑體亮度之比進行比較，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，即使在測量物體和測量儀器之間干預在兩個波長下具有相同透射率的物質（例如玻璃或煙霧）也可以準確測量溫度。

Thermera有以下類型：

根據測量相機和高速攝像機記錄的圖像進行溫度測量

1.Thermera-HS

讀取使用彩色相機或高速相機拍攝的圖像進行測量并測量溫度。 通過使用高速相機，可以可視化燃燒和爆炸等高速現(xiàn)象，從而從單個數據中實現(xiàn)高速顯影分析和熱圖像分析。 我們將根據應用提出相機。

2.Thermera-seenU

DensitoCam U230（彩色類型）174萬像素高分辨率測量相機捕獲被攝體，將圖像實時傳輸到分析PC，以偽彩色顯示溫度分布，并以圖形方式顯示點/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雙傳感器相機上安裝了兩個任意波長和半寬的帶通濾光片，用于溫度測量。 與彩色相機方法相比，該系統(tǒng)的波長靈敏度高達1μm，因此可以從500°C開始測量溫度。 可以對記錄的圖像進行實時溫度監(jiān)控和溫度分析。



4.溫泉英加斯

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



5.雙波光學

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



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。 可以實時檢查目標的溫度，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行詳細分析。