多光谱辐射测温理论综述

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1、第23卷第4期计量学报VoI.23，N42002年10月ACTAMETROLOGICASINICAOct.，2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1000-115（82002）04-0248-04多光谱辐射测温理论综述1，2222孙晓刚，李成伟，戴景民，褚载祥（1.哈尔滨理工大学电气工程博士后站，哈尔滨150001；2.哈尔滨工业大学自动化测试与控制系，哈尔滨150001）摘要：介绍了多光谱辐射测温理论的研究现状，即多光谱辐射测温法的3种数学模型的建立方法和多波长辐射温度计的8种数据处理方

2、法，并分析了各自的特点。关键词：多光谱测温；真温；发射率中图分类号：TB942文献标识码：AReviewontheTheoryofMulti-SpectralRadiationThermometry1，2222SUNXiao-gang，LICheng-wei，DAIJing-min，CHUZai-xiang（1.Post-doctorStationofEIectricaIEngineering，HarbinScienceandTechnoIogyUniversity，Harbin150001，China；2.DepartmentofAutomationMeasurement&ControI，H

3、arbinInstituteofTechnoIogy，Harbin150001，China）Abstract：ThestateoftheartonthetheoryofmuIti-spectraIradiationthermometryarereviewed.ThreekindsofmathematicaImodeIsofmuIti-spectraIradiationthermometryandeightkindsofdataprocessingmethodsofmuIti-wave-Iengthradiationthermometerareintroduced.Thefeaturesofea

4、chmethodareanaIysed.Keywords：MuIti-spectraIthermometry；Truetemperature；Emissivity1引言2多光谱辐射测温法的数学模型［2］80年代以来，欧美等国竞相研究多光谱辐射测2.1基于检定常数的数学模型温技术，主要用以解决高温及超高温目标真实温度如果多波长温度计有n个通道，用维恩公式来及热物性的动态测量。多光谱辐射测温法是利用多代替普朗克定律，则第i个通道的输出信号Vi可表个光谱下的物体辐射亮度测量信息，经过数据处理示为c得到物体的真实温度及光谱发射率，其研究内容主2-5-!TVi=A!"（!i，T）!iei（1）要包括多波

5、长辐射温度计研制和多光谱辐射测温理i论研究两大方面。（i=1，2，⋯，n）式中：A是只与波长有关而与温度无关的检定常关于多波长辐射温度计的研制近况此前已有文!i［1］献论述，本文仅就多光谱辐射测温理论的研究近数，"（!，T）是温度T的目标光谱发射率。i况做一综述，其中包括3种多光谱辐射测温法的数此种方法需要事先标定好各测量通道的检定常学模型的建立方法以及8种多波长辐射温度计的数数，检定常数只与波长有关而与温度无关，并与该波据处理方法。长下探测器的光谱响应率、光学元件透过率、几何尺收稿日期：2001-09-18；修回日期：2002-01-10基金项目：国家自然科学基金（69977010）第23卷

6、第4期孙晓刚等：多光谱辐射测温理论综述249寸等因素有关。标定检定常数的过程较复杂，且检好；当二者不一致时，通过计算得到的物体真实温度定常数的准确与否会直接影响目标真温和光谱发射及光谱发射率则与实际情况差别甚大。问题的关键率的计算结果。在于对某种未知材料进行测量之前，并不知道此种［3］!"!基于亮度温度的数学模型材料的发射率与波长符合哪种函数关系，因此在对如果多波长温度计有n个通道，则第i个通道测量数据进行数据处理时，任何发射率与波长假设测得的亮温T与目标真温T的关系为模型的选取都是盲目的，迄今为止还无法找到一种i适合于所有材料的发射率与波长的假设模型，所以11!i-=ln"（!i，T）（2）

7、TTic2人们一直在探求一种能取消发射率与波长假设模型此种方法需要事先标定好各测量通道的亮温方的新方法。程，而亮温方程的标定过程不仅很费时间，而且又等#"$基于固定发射率假设模型的数据处理方法于增加了一次误差积累过程，所以各测量通道亮温此类方法的特点是，在对多波长辐射温度计的方程标定的准确与否也会直接影响目标真温和光谱测量数据进行数据处理时，采用的是固定的发射率发射率的计算结果。假设模型。由于每种