[发明专利]一种无补偿装置的非制冷红外测温仪的测温方法

说明书

本发明涉及一种无补偿装置的非制冷红外测温仪的测温方法，首先采样探测器焦平面的温度数据T_FPA、环境温度数据T_ENV和探测器在不同辐射温度下的灰度值数据G_T，其次通过大数据分析建立有效的数学模型，最后经过计算与修正得到被测物体的表面温度的数学公式，即T_OBJ＝f(T_FPA,T_ENV,G_T)。本发明不仅解决了当前红外测温仪实际使用中需要测温补偿装置的实际问题，而且提高了测温的实时性和准确度。本发明综合考虑到了影响对探测器测温影响比较大的工作环境温度、焦平面温度因素，利用数据分析，最终得到拟合公式T_body＝f(T_ENV,T_FPA,G_T)，可以有效提高测温的准确性并且不受测温范围影响。

技术领域

本发明属于无测温补偿装置的非制冷红外测温方法，涉及一种无补偿装置的非制冷红外测温仪的测温方法。

背景技术

非制冷红外测温仪是一种高精度的非接触式测温仪器，它的工作原理是首先物体红外热辐射通过测温仪的光电转换将光信号变成电信号，接着经过低压差分采集工控机处理得到物体表面对应的温度值。因为红外测温仪的核心器件会随着的工作温度(即FPA的温度)、工作环境温度发生变化，而红外测温仪的红外光学系统也会随着工作环境温度的变化透射率发生变化，近而影响测温精度。目前非制冷红外测温仪均采用温度补偿装置，一般该装置由温度传感器、电机、补偿档片以及温度-灰度映射表组成。补偿档片模拟黑体源，即当工作环境和器件的工作温度等发生变化后，电机驱动档片采集当前温度和灰度，对比当前灰度和映射表中的灰度值，求出偏差值进行温度补偿。

首先，该测温方法具有温度补偿装置，需要温度补偿的时间段内无法测温，实时性较差；其次，温度补偿装置的电机功率较高，当红外测温仪频繁温度补偿过程中会产生大量的热量，仪器测温精度受到影响；第三，测温方法里仅考虑到工作环境温度，没有考虑到器件的温度因素，因此测温精度不高。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种无补偿装置的非制冷红外测温仪的测温方法，保证仪器工作的实时性和精度要求。

技术方案

一种无补偿装置的非制冷红外测温仪的测温方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将非制冷红外测温仪上电，设定高低温试验箱的环境温度T_ENV；

步骤2：当探测器焦平面温度处于稳定状态时采集该时刻的探测器焦平面温度数据T_FPA、黑体的辐射温度T_BLACK、红外热像仪的平均灰度数据G_T，得到一组四维数据(T_ENV，T_BLACK，T_FPA，G_T)；

步骤3：等梯度改变设定的环境温度T_ENV，使探测器焦平面温度等梯度改变ΔT度，等待焦平面温度稳定后重复步骤2，得到多个等梯度改变后的若干组四维数据(T_ENV，T_BLACK，T_FPA，G_T)；所述改变是：当设定的环境温度T_ENV为高温时，改变为降低温度；当设定的环境温度T_ENV为低温时，改变为升高温度；

步骤4：将若干组数据拟合得到观察曲面规律，采用二次线性拟合建立测温数学模型，得到待测物体温度T_body＝f(T_ENV,T_FPA,G_T)曲面计算公式；