[發明專利]溫度測量方法、溫度測量系統和溫度獲取裝置

有效

• 申請號: 201510239400.2
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN105181169B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 簡小華;崔崤峣;曹艷芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00;G01K11/22
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 吳黎

一種溫度測量方法、溫度測量系統和溫度獲取裝置，該測量方法包括：用至少兩個不同波長的激光分別照射被測體；分別檢測被測體吸收至少兩個不同波長的激光能量后升溫膨脹所產生的光聲信號的強度；根據所檢測到的光聲信號的強度獲取被測體的溫度。解決了現有光聲溫度測溫方法因使用單波長激光測量而容易受系統、環境、目標狀態及測量角度影響的技術問題。該溫度測量方法能對目標進行非接觸式測量，具有精度高、可靠性強等優點。

技術領域

本發明涉及溫度測量技術領域。具體地說，涉及一種溫度測量方法、溫度測量系統和溫度獲取裝置。

背景技術

溫度作為描述物體冷熱程度的一個基本物理量，在物理、地質、化學、大氣科學及生物學等領域中，都有著極其重要的作用。

目前測量溫度的方法主要包括：接觸式和非接觸式兩種。其中接觸式主要包括：采用酒精或汞等膨脹測溫法；采用熱電偶或熱電阻接觸測試溫度的電學測溫法及超聲測溫法等。這些方法一般測試設備結構簡單、準確度高，但對測量范圍有限，主要用于低溫測量，也無法滿足某些需要非接觸測量條件的需要。非接觸式目前主要是利用熱輻射進行測溫的輻射測溫法，該方法無需接觸被測物體、反應速度快，但易受測量環境、距離等外部因素的影響，測量誤差大。此外，國內外也開展了利用磁學、頻率及CT等方法進行無創測量溫度的方法，但這些方法一般測試設備龐大、價格昂貴、實時性較差，不利于普及。

光聲成像是近年來發展起來的一種無損醫學成像方法，它結合了光學成像的高分辨和超聲成像的深度特性，可提供高分辨率和高對比的組織及功能成像。目前已有研究表明光聲信號與被測目標本身的溫度有著密切的聯系，因此，可用來進行溫度探測。

但是，目前光聲測溫的方法使用的都是單波長測量，容易受系統、環境、目標狀態及測量角度等影響，尤其是在復雜結構中，光聲信號強度并非隨溫度線性增長，加之輸出光強的變化，會出現在不同溫度條件下，探測到的目標光聲信號強度卻相同的現象，造成無法判斷溫度或導致結果誤差大。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于現有光聲溫度測量方法只使用一個波長的激光測量一次，其測量結果易受測量系統的精度、測量環境、測量狀態的影響從而導致測量精度不高，從而提出一種利用多個不同波長的激光來測量被測體溫度來減小測量誤差、提高測量精度的溫度測量方法、溫度測量系統和溫度獲取裝置。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一種溫度測量方法，包括以下步驟：

用至少兩個不同波長的激光分別照射被測體；

分別檢測被測體吸收至少兩個不同波長的激光能量后升溫膨脹所產生的光聲信號的強度；

根據所檢測到的光聲信號的強度獲取被測體的溫度。

優選地，根據所檢測到的光聲信號的強度獲取被測體的溫度的步驟包括：

通過光聲-溫度對應表獲取所檢測到的光聲信號的強度分別對應的被測體的初始測量溫度，其中光聲-溫度對應表是通過事先獲取被測體在不同波長激光照射下所產生的光聲信號的強度隨溫度的變化規律得到的；

根據被測體在被至少兩個不同波長的激光照射后產生的光聲信號強度分別對應的被測體的初始測量溫度來確定被測體的溫度。

優選地，通過光聲-溫度對應表獲取所檢測到的光聲信號的強度分別對應的被測體的初始測量溫度的步驟，包括：

當所檢測到的光聲信號的強度存在于光聲-溫度對應表中時，直接根據所檢測到的光聲信號的強度確定被測體的初始測量溫度；

當所檢測到的光聲信號的強度不存在于光聲-溫度對應表中時，通過線性擬合方法確定被測體的初始測量溫度。

優選地，根據所檢測到的光聲信號的強度獲取被測體的溫度的步驟包括：