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《热像仪测量物体表面辐射率及误差分析-杨立》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第1期激光与红外Vol.32,No.12002年2月LASER&INFRAREDFebruary,2002文章编号:1001-5078(2002)01-0043-03热像仪测量物体表面辐射率及误差分析杨立,寇蔚,刘慧开,初明忠(海军工程大学三系热工教研室,湖北武汉430033)摘要:根据红外辐射理论,通过分析红外热成像仪辐射测量的基本原理,得到了计算被测表面辐射率的计算公式;讨论了影响热像仪测量误差的各种因素,给出了估计表面辐射率误差的计算公式。最后,介绍了几种测量辐射率的有效方法。关键词:红外热成像仪;辐射测量;误差分析中图分类
2、号:TN219;TH811.2文献标识码:ASurfaceEmissivityMeasurementandErrorAnalysisUsingInfraredThermographyYANGLi,KOUWei,LIUHui-kai,CHUMing-zhong(Faculty307,PowerEngineeringCollege,NavalUniversityofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:Baseonthetheoryofinfraredradiationandtheprincipleso
3、ftemperaturemeasurementusinginfraredther-mography,theformulascalculatingtheapparentemissivityoftargetsurfacewerepresented.Theerrorofemissivitymeasurementwasdiscussedandappropriateformulasforerrorcalculationwereobtained.Someeffectivemethodsmeasuringtheemissivityoftargetsur
4、facewereintroduced.Keywords:infraredthermography;emisivitymeasurement;erroranalysis1引言像仪测温的准确性,也影响了热成像仪在一些领域自六十年代第一台商用热像仪问世以来,随着中的应用。特别是对表面辐射率估计不准,对测温传感器等技术的发展,快扫描热成像仪的温度分辨的准确性的影响更大。因此在进行红外测温时,首率和空间分辨率越来越高。由于热成像测温技术具先要测出物体表面的辐射率,并对辐射率的测量误有测温速度快、测温面积大、测温分辨率高和非接差进行估计。本文根据热辐
5、射理论和红外热成像仪触、不干扰被测表面温度场等优点,已在高压电线巡的测温原理,分析了各种因素对红外热成像仪测温检、电站、配电设备和变电站等电气设备和机器设备的影响,给出了被测物体表面的温度、发射率、吸收的状态监测、半导体元件和集成电路的质量筛选和率、大气透射率、环境温度和大气温度误差对辐射率故障诊断、石化设备的故障诊断、火灾的探测、材料误差影响的理论计算公式。这对提高红外热像仪测内部缺陷的无损检测和传热研究等领域得到广泛的量表面辐射率和温度的准确性、减少不必要的测量应用,并取得了可观的经济效益。特别是八十年代误差都有重要的实际意义。以后,
6、随着计算机技术的飞速发展,热图实时数字处2热像仪测温原理理技术的出现,使热像仪的操作、使用更加方便,测根据红外热像仪的测量原理,它是靠接收被测表温的动态范围更大,热像仪的测温精度不断提高,设面发射的辐射来确定其温度的。实际测量时,热像仪备更加小巧,热成像仪在我国各行各业的普及率迅接收到的有效辐射包括三部分:目标自身辐射、环境速提高。作者简介:杨立(1962-),男,教授,博士,1989年至今一直从由于红外热成像仪测温将受到被测表面的辐射事传热与热流体流动、热物理量测量技术等方面的教学和科研工作,率、反射率(或吸收率)、环境温度、大气温度、
7、测量距已在国内外刊物上发表论文四十余篇。离和大气衰减等因素的影响,这直接影响了红外热收稿日期:2001-06-11;修订日期:2001-09-2944激光与红外第32卷反射辐射和大气辐射。被测物体表面的辐亮度为ε=[(Tnnnnr-εαTα)/τα-(1-α)Tu]/ToLλ=ελLbλ(To)+ρλLbλ(Tu)TrnTαnTun=[()-εα()]/τα-(1-α)()(2.7)=ελLbλ(To)+(1-αλ)Lbλ(Tu)(2.1)ToToTo其中第一部分为表面光谱辐亮度,第二部分为反射当使用不同波段热像仪时,n的取值是不同的。这
8、的环境光谱辐亮度。To为被测物体表面温度,Tu一点尤其引起人们的注意。为环境温度,ελ为表面辐射率,ρλ为表面反射率,αλ对近距测量,τα=1,且εα=0,当被测表面满足为表面吸收率。灰体近似
