[发明专利]一种恶劣环境下材料表面温度的非接触式测量方法及装置

权利要求书

1.一种恶劣环境下材料表面温度的非接触式测量方法，包括：

S1、使高焓高速气流喷口的轴线与测量窗口平行，获取所述喷口所在平面与所述测量窗口中心线之间的轴向距离；使待测材料的中心与所述喷口同轴，获取所述待测材料的中心与所述喷口之间的加热距离；使第一反射镜的反射面与所述喷口处于同一平面内，获取第一反射镜中心与所述喷口之间的第一距离；

S2、基于所述轴向距离调节第二反射镜中心与第一反射镜中心之间的第二距离，依据所述加热距离和第一距离调节第二反射镜反射面与第一反射镜反射面之间的锐角夹角，使得从第二反射镜出射的红外光谱与从所述待测材料中心发射的红外光谱位于同一平面内、并从所述测量窗口垂直出射；

S3、利用设置在所述测量窗口外侧的双比色高温计采集出射的红外光谱，确定所述待测材料的表面温度；

其中，所述待测材料和所述喷口设置在测量舱内，所述测量窗口设置在所述测量舱的舱壁上，第一反射镜和第二反射镜设置在测量舱内，并位于所述待测材料与所述测量窗口之间；

其中，若加热距离改变，

所述非接触式测量方法在步骤S3之前进一步包括：

若所述加热距离增加，则沿着所述喷口与第一反射镜中心连线的方向移动第一反射镜和第二反射镜，第一反射镜和第二反射镜的移动距离与所述加热距离的增加量相等，第一反射镜和第二反射镜的相对位置保持不变；

若所述加热距离减小，则沿着第一反射镜中心与所述喷口连线的方向移动第一反射镜和第二反射镜，第一反射镜和第二反射镜的移动距离与所述加热距离的减小量相等，第一反射镜和第二反射镜的相对位置保持不变；

或者所述非接触式测量方法在步骤S3之前进一步包括：

若所述加热距离增加，则沿着所述喷口与第一反射镜中心连线的方向移动第一反射镜，第一反射镜的移动距离与所述加热距离的增加量相等；根据第一反射镜的移动距离，沿着所述喷口与第一反射镜中心连线的方向移动第二反射镜、并调整第二反射镜反射面与第一反射镜反射面之间的锐角夹角；

若所述加热距离减小，则沿着第一反射镜中心与所述喷口连线的方向移动第一反射镜，第一反射镜的移动距离与所述加热距离的减小量相等；根据第一反射镜的移动距离，沿着所述喷口与第一反射镜中心连线的方向移动第二反射镜、并调整第二反射镜反射面与第一反射镜反射面之间的锐角夹角。

2.如权利要求1所述的非接触式测量方法，其中，所述加热距离和第一距离相等，第二反射镜的反射面与第一反射镜的反射面之间的夹角为22.5°。

3.如权利要求1所述的非接触式测量方法，其中，在步骤S1之前进一步包括：将光学反射镜单元设置在反射镜支架上；

步骤S2具体为：

基于所述轴向距离，通过移动所述反射镜支架调节第二反射镜中心与第一反射镜中心之间的第二距离；依据所述加热距离和第一距离，通过控制所述反射镜支架调节第二反射镜反射面与第一反射镜反射面之间的锐角夹角，使得从第二反射镜出射的红外光谱与从所述待测材料中心发射的红外光谱位于同一平面内、并从所述测量窗口垂直出射。

4.如权利要求3所述的非接触式测量方法，其中，在步骤S1之前进一步包括：在所述测量舱内设置滑轨，所述反射镜支架在所述滑轨上进行往复运动；

所述移动所述反射镜支架具体为：使所述反射镜支架在所述滑轨上运动。

5.如权利要求3所述的非接触式测量方法，其中，反射镜支架上设置有滚轮。

6.如权利要求1所述的非接触式测量方法，其中，所述测量窗口为氟化镁窗口。

7.如权利要求1-6任一所述的非接触式测量方法，其中，第一反射镜和第二反射镜均为分层结构，所述分层结构包括：氟化镁层、镀在所述氟化镁层内侧的金属银、以及利用耐高温粘结剂粘接在镀银的氟化镁层内侧的ZrO₂层；其中，所述内侧是指朝向所述测量舱的一侧。