基于光纖束陣列的紅外成像測溫系統(tǒng)研究.pdf

1、在石化、電力、冶金等行業(yè)中，溫度是生產(chǎn)過程中關(guān)鍵參數(shù)之一，對提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、保障安全生產(chǎn)都起到極為重要的作用。熱電偶、高溫輻射計、測溫槍、熱像儀、光纖測溫儀等等測溫設(shè)備在這些行業(yè)中均得到廣泛應(yīng)用，其中光纖測溫儀應(yīng)其抗干擾能力強、體積小、柔性好等特點，往往被用于某些特殊環(huán)境中。然而，傳統(tǒng)的光纖紅外測溫儀是利用單根光纖測量目標(biāo)表面某一點的溫度，而當(dāng)需要面進行溫度分布監(jiān)測時，則無能為力（如鋼水精煉，需區(qū)分鋼水和鋼渣并對鋼水溫度

2、進行有效檢測）。本課題提出了一種基于光纖束陣列的紅外成像測溫方法，有效解決了上述問題。
　　隨著纖維光學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖作為纖維光學(xué)的一種元件在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、軍事及安全領(lǐng)域、科研領(lǐng)域等得到了非常廣泛的應(yīng)用。因此，本課題實驗裝置是利用光纖傳像束的成像原理以及近紅外網(wǎng)絡(luò)面陣探測器，基于比色測溫原理測量溫度的。
　　本論文主要完成以下幾個方面的工作:
　　1.從熱輻射學(xué)中幾大定律推導(dǎo)出雙波長比色測溫公式和設(shè)備因子K

3、值表達式，闡述了本課題的理論研究方法，利用光纖傳像束與近紅外CCD藕接攝取熱圖像及靶標(biāo)識別，再根據(jù)比色測溫公式計算出靶標(biāo)溫度;
　　2.根據(jù)實驗操作需要，設(shè)計測溫裝置系統(tǒng)，主要有光纖傳像束及近紅外熱成像傳感器、高溫鏡頭，說明了比色測溫數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及軟件工作流程;
　　3.為了提高測量準(zhǔn)確度，減小實驗誤差，對系統(tǒng)中幾個關(guān)鍵技術(shù)進行優(yōu)化，比如紅外波段選取、設(shè)備因子K值的標(biāo)定等，對紅外圖像的處理、有效數(shù)據(jù)的提取;
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