[发明专利]一种自反射式红外发射率及温度测量装置

说明书

本发明公开了一种自反射式红外发射率及温度测量装置，本发明包括第一红外探测器、半透半反镜、第二红外探测器、旋转遮板、入射光系统、放大器、A/D转换器、键盘、显示器、触控器和MCU处理器，本发明不需要人工设置物体的参考发射率，对部分物体其测量精度较高，键盘及显示设置在装置的侧面。由于此测温装置结构简单、轻巧，且不用手动设置参考发射率，因此，利于在实际工业生产物体的测量，尤其适于表面光滑的物体。

技术领域

本发明涉及一种非接触红外光学技术发射率及温度测量装置，尤其涉及一种自反射式红外发射率及温度测量装置。

背景技术

红外测温技术是通过光学系统测量目标的红外辐射能量，根据黑体辐射理论，从而导出目标温度。测温方法按波长分有单波长法、双波长法、多波长法、全光谱法。所选的方法根据测量材质、环境、成本、精度要求的不同而不同。

对于单波长法测温仪通过探测器测得目标的光谱辐射能,再将光信号转化成电信号，经过放大电路MCU处理计算处理后通过显示器显示其测量温度。其原理结构简单、价格低廉、使用方便因而有很多实际测量应用。但由于测量前需要事先设定表征物体表面特性的参数——发射率，所以有如下技术缺点和不足：

(1)发射率与材料的组成成份有关，如果不清楚测量的物体的成份很难设定准确的发射率，其适应性差；

(2)许多物体的发射率会随着物体温度的变化而发生较大改变，其给定的参考发射率只适于一定温度范围内，其测温准确性在发射率变化大的情况下而变得较低；

(3)在测量过程容易受周围环境辐射的影响；

(4)由于光谱辐射能在辐射过程会衰减，测量距离不大，精度不高。

解决此问题的最好方法是实时测得材料的光谱发射率。根据发射率的定义，在实际测量中，在不影响待测目标的情况下，较难同时构造出同温度下黑体的辐射，所以反射法是最好选择，但一般选用的反射法装置也有其弊端：

(1)通常选用的入射激光光源会增加仪器成本；

(2)激光光源能量固定，信噪比变化大，致使其测温范围也不大；

(3)由于增加了入射光和接受反射光的装置使仪器结构变的复杂；

(4)对通常容易测量的也常选用的法向光谱发射率不能解决入射光路和探测器光路重合的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种自反射式红外发射率及温度测量装置。不受待测目标的组成成份影响，增大仪器的测温范围并降低仪器的信噪比，解决测量法向光谱发射率与探测器光路重合的问题，使单波长测温仪的简单结构和低廉的成本优势仍然存在。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括第一红外探测器、半透半反镜、第二红外探测器、旋转遮板、入射光系统、放大器、A/D转换器、键盘、显示器、触控器和MCU处理器，所述第一红外探测器的感光端和所述第二红外探测器的感光端呈90度设置，所述半透半反镜与所述第一红外探测器和所述第二红外探测器的交点处均呈45度角设置，所述入射光系统设置于所述半透半反镜的背面，所述旋转遮板设置于所述半透半反镜与所述入射光系统之间，所述第一红外探测器和所述第二红外探测器的信号输出端均与所述放大器的信号输入端连接，所述放大器的信号输出端通过所述A/D转换器与所述MCU处理器的信号输入端连接，所述MCU处理器连接有所述键盘、所述显示器和所述触控器。